无线传感网实验报告

无线传感网实验报告

冯聪 122207202113 测控一、引言

随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍, DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

二、实验内容

2.1传感器简介

本设计选择采用DS18B20温度场暗器，DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻比，他能够直接读出北侧温度并可以根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成九位和十二位的数字量，并且从18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外加电源。

它的温度测量范围是-55~+1250C。使用DS18B20可使系统结构趋于简单，可靠性更高。他在测量精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。

2.2 电路原理图

d0d0d1d1d2d2d3d3d4d4d5d5d6d6d7d7

d 0d 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7E

R S RS R W E

R W XTAL218

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1

AT89C51

C1

22PF

C2

22PF

C3

10uF

X1

12M

R1

10k

D 7

14

D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07

E 6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E

3

LCD1

LM016L

23456789

1RP1

470

R2

4.7k

60.6

DQ 2VCC 3GND 1

U2

DS18B20

PWM1

IN15IN27ENA 6OUT12OUT23ENB

11OUT313OUT4

14

IN310IN412SENSA 1SENSB

15

GND 8

VS

4VCC

9U4

L298

C4

100nf

+88.8

D1

D2

D3

D4

C5

100nf

+12V

A B PWM1

A B

图1

2.21 电机测速即驱动部分：

电机选用美国史普拉格公司生产的 3000 系列霍尔开关传感器 3013,它是一种硅单片 集成电路,器件的内部有稳压电路,霍尔电视发生器,放大器,施密特触发器和集成开路输出电路,具有工作电压范围宽,可靠性高,外电路简单,输出电平可与各种数字电 路兼容等特点。 电动机测试部分原理图如图2：

图2

2.22电路供电系部分

电路通过 12V 电源供电,由霍尔元件及外围器件组成的测速电路将电动机转速转换成脉冲信号送到单片机 89C51 的 P3.5 脚,作为 T1 计数器计数使用,得到的计数值。通过智能传感器再去控制电机的转速。

2.23显示部分

采用 LM016L作为显示屏

显示部分如图3：

图3

3.1 程序设计思路

程序框图

开始

初始化

读取DS18B20温度值

3.2源程序

#include #include "lcd1206.h" #include "DS18B20.h" #include "Motor.h"

#define MotorRight() {IN1=1;IN2=0;}

#define

MotorLeft()

{IN1=0;IN2=1;}

#define MotorStop() {IN1=0;IN2=0;}

sbit IN1=P1^0;

与设定值比较

100C<=X<= 750C

X<=00

C

X>=750C

电动机全速反转

电动机全速

反转 电动机全速正传

电动机全速

正传

返回

直流电动机停止转

N(X<10)

N(X>45)

Y

N

Y

N

Y

sbit IN2=P1^1;

sbit PWM=P1^2;

volatile int ltemp;

volatile float tt=0;

volatile uint n=0,pwm=0;

uchar code line[]="Temp:";

extern uchar code Dig[]="0123456789";

void Display(void);

void TimeInit(void);

void Control(void);

void main(void)

{

uint ii=0;

P1=0x00;

MotorStop();

pwm=0;

Lcd_Init();

TimeInit();

while(1)

{

tt=0;

ltemp=0;

tmpchange();

//delayms(50);

tt=tmp()*0.0625;

ltemp=tt*10+0.5;

Display();

Control();

}

}

void T0_time()interrupt 1

{

TH0=(65536-100)/256;

TL0=(65536-100)%256;

n++;

if(n==2000)n=0;

if(n

else PWM=0;

}

void TimeInit(void)

{

TMOD=0x01;

TH0=(65536-100)/256;

TL0=(65536-100)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

}

void Display(void)

{

uchar i=0;

//Lcd_Write_Com(0x80);

while(line[i])

{

Lcd_Write_Data(line[i]);

i++;

}

if(ltemp<0)

{

Lcd_Write_Data('-');

ltemp=0-ltemp;

}

else

{

Lcd_Write_Data(Dig[ltemp/1000]);

ltemp=ltemp%1000;

Lcd_Write_Data(Dig[ltemp/100]);

ltemp=ltemp%100;

Lcd_Write_Data(Dig[ltemp/10]);

Lcd_Write_Data('.');

Lcd_Write_Data(Dig[ltemp%10]);

}

}

void Control(void)

{

if(tt>=45)

{

MotorRight();

pwm+=2;

delayms(50);

}

else if(tt<=10)

{

MotorLeft();

pwm+=2;

delayms(50);

}

else if(tt<45 && tt>10 )

{

MotorStop();

}

else if(tt==45 || tt==0)pwm=1800;

}

三、实验结果

1、多个节点同时工作

2仿真结果：

d0d0d1d1d2d2d3d3d4d4d5d5d6d6d7d7

d 0d 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7E

R S RS R W E

R W XTAL218

XTAL1

19

ALE 30EA

31

PSEN 29RST

9

P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78

P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD

17

P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1

AT89C51

C1

22PF

C2

22PF

C3

10uF

X1

12M

R1

10k

D 7

14

D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07

E 6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E

3

LCD1

LM016L

23456789

1RP1

470

R2

4.7k

60.6

DQ 2VCC 3GND 1

U2

DS18B20

PWM1

IN15IN27ENA 6OUT12OUT23ENB

11OUT313OUT4

14

IN310IN412SENSA 1SENSB

15

GND 8

VS

4VCC

9U4

L298

C4

100nf

+203

D1

D2

D3

D4

C5

100nf

+12V

A B PWM1

A B

图4

四、总结

在课堂上，通过对这些专业知识的学习，提高了自己的知识水平，而在课程

设计过程中，我加强了自己的动手能力，并且将专业知识用到实践上，让我对软

件的使用更加熟悉。并且我知道，课程是培养学生综合运用所学知识，发现实际为题、提出实际问题、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际学习能力、动手能力的具体训练和考察过程。

在此次设计过程中，在学习新知识的同时，把在课程中学到的理论知识运用到实际作品设计，操作中更进一步地熟悉了传感器与检测技术，并掌握了其工作原理和具体的使用方法与相关元器件的参数计算方法、使用方法了解了电路的开发和制作及课程设计报告的编写。加深了对相关理论知识及专业知识的掌握度，增强自身的动手能力，锻炼及提高了理解问题、分析问题、解决问题的能力，更深刻体会到了理论联系实际的重要性。在老师的帮助下，我将课上所学的知识应用到了实际设计中,非常感谢老师对我的帮助。我会尽自己一切努力来好好学习这些课程，丰富自己的知识

无线传感网智能组网设计实践_实验指导书

无线传感网智能组网设计实验指导书（实验类）实验 1.Zigbee基本通信实验 1.1实验目的 ?了解实Zigbee的原理及在软件上如何方便使用； ?掌握在Windows CE 6.0下进行UART编程的方法。 1.2实验设备 ?硬件：EduKit-IV嵌入式教学实验平台、Mini270核心子板、Zigbee模块、PC 机； ?软件：Windows 2000/NT/XP 以及Windows 平台下的VS2005开发环境。 1.3实验容 ?利用Microsoft Visual Studio 2005编写一个可运行于EduKit-IV型实验箱Windows CE 6.0操作系统上的应用程序； ?学习和掌握EduKit-IV教学实验平台过UART与Zigbee模块通信，实现对Zigbee 模块的配置和对等网模式下的通信。 1.4实验原理 1.4.1Zigbee起源 无线网络系统源自美国军方的“电子尘埃(eMote)”技术，是目前国、外研究的热点技术之一。该系统基于IEEE802.15.4规的无线技术，工作在2.4 GHz或868／928 MHz，用于个人区域网和对等网状网络。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。它是一种介于红外无线技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准。在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。相对于现有的各种无线通信技术，无线ZigBee网络技术将是近距离通信最低功耗和成本的技术。这一技术目前正向工业、民用方向推广和发展，

武汉大学计算机网络实验报告 (2)

武汉大学教学实验报告 动力与机械学院能源动力系统及自动化专业2013 年11 月10 日

一、实验操作过程 1.在仿真软件packet tracer上按照实验的要求选择无线路由器，一般路由器和PC机构建一个无线局域网，局域网的网络拓扑图如下： 2.按照实验指导书上的表9.1（参数配置表）对路由器，ＤＮＳ服务器，ＷＷＷ服务器和ＰＣ机进行相关参数的配置： 服务器配置信息（子网掩码均为255.255.255.0） 主机名IP地址默认网关 DNS 202.2.2.1 202.2.2.2 WWW 202.3.3.1 202.3.3.3 路由器配置信息（子网掩码均为255.255.255.0） 主机名型号IP地址默认网关时钟频率ISP 2620XM e1/0:202.2.2.2 e1/1:202.3.3.3 s0/0:202.1.1.2 64000 Router2(Server) 2620XM f0/0:192.168.1.1 s0/0:202.1.1.1 Wireless Router Linksys WRT300N 192.168.1.2 192.168.1.1 202.2.2.1 备注：PC机的IP地址将通过无线路由器的设置自动分配 2.1 对router0（sever）断的配置： 将下列程序代码输到router0中的IOS命令行中并执行，对router0路由器进行设置。Router>en Router#conf t

2.3 WWW服务器的相关配置 对www服务器进行与DNS服务器相似的配置，包括它的IP地址，子网掩码，网关等，具体的相关配置图见下图： WWW服务器的相关配置图

无线传感器实验报告

无线传感器网络实验报告 Contiki mac协议与xmac协议的比较 1.简介 无线传感器网络（wireless sensor networks,WSN）节点由电池供电，其能力非常有限，同时由于工作环境恶劣以及其他各种因素，节点能源一般不可补充。因而降低能耗、延长节点使用寿命是所有无线传感器网络研究的重点。 WSN中的能量能耗主要包括通信能耗、感知能耗和计算能耗，其中通信能耗所占的比重最大，因此，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段。同时，研究表明节点通信时Radio模块在数据收发和空闲侦听时的能耗几乎相同，所以要想节能就需要最大限度地减少Radio模块的侦听时间（收发时间不能减少），及减小占空比。 传统的无线网络中，主要考虑到问题是高吞吐量、低延时等，不需要考虑能量消耗，Radio模块不需要关闭，所以传统无线网络MAC协议无法直接应用于WSN，各种针对传感器网络特点的MAC协议相继提出。现有的WSN MAC协议按照不同的分类方式可以分成许多类型，其中根据信道访问策略的不同可以分为： X-MAC协议 X-MAC协议也基于B-MAC协议的改进，改进了其前导序列过长的问题，将前导序列分割成许多频闪前导（strobed preamble），在每个频闪前导中嵌入目的地址信息，非接收节点尽早丢弃分组并睡眠。 X-MAC在发送两个相邻的频闪序列之间插入一个侦听信道间隔，用以侦听接收节点的唤醒标识。接收节点利用频闪前导之间的时间间隔，向发送节点发送早期确认，发送节点收到早

期确认后立即发送数据分组，避免发送节点过度前导和接收节点过度侦听。 X-MAC还设计了一种自适应算法，根据网络流量变化动态调整节点的占空比，以减少单跳延时。 优点： X-MAC最大的优点是不再需要发送一个完整长度的前导序列来唤醒接收节点，因而发送延时和收发能耗都比较小；节点只需监听一个频闪前导就能转入睡眠。 缺点： 节点每次醒来探测信道的时间有所增加，这使得协议在低负载网络中能耗性比较差。而且分组长度、数据发送速率等协议参数还需进一步确定 X-MAC原理图如图3所示： ContikiMAC协议 一．ContikiMAC协议中使用的主要机制： 1.时间划分

无线传感器网络技术试题

无线传感器网络技术试 题 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

一、填空题 1. 传感器网络的三个基本要素：传感器、感知对象、用户(观察者) 2. 传感器网络的基本功能：协作式的感知、数据采集、数据处理、发布感知信息 3. 无线传感器节点的基本功能：采集数据、数据处理、控制、通信 4. 传感节点中处理部件用于协调节点各个部分的工作的部件。 5. 基站节点不属于传感器节点的组成部分 6. 定向扩散路由机制可以分为三个阶段：兴趣扩展阶段、梯度建立阶段、路径加强阶段 7. 无线传感器网络特点：大规模网络、自组织网络、可靠的网络、以数据为中心的网络、应用相关的网络 8. NTP时间同步协议不是传感器网络的的时间同步机制。 物理层。介质访问控制层 10. 从用户的角度看，汇聚节点被称为网关节点。 11. 数据融合的内容主要包括：多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测 13. 传感器网络的电源节能方法：_休眠（技术）机制、__数据融合 14. 分布式系统协同工作的基础是时间同步机制 15. 无线网络可以被分为有基础设施的网络与没有基础设施的网络，在无线传感器网络，Internet网络，WLan网络，拨号网络中，无线传感器网络属于没有基础设施的网络。 16. 传感器网络中，MAC层与物理层采用的是IEEE制定的IEEE协议

17. 分级结构的传感器网络可以解决平面结构的拥塞问题 18. 以数据为中心特点是传感器网络的组网特点，但不是Ad-Hoc的组网特点 19. 为了确保目标节点在发送ACK过程中不与其它节点发生冲突，目标节点使用了SIFS帧间间隔 20. 典型的基于竞争的MAC协议为CSMA 二、选择题 1.无线传感器网络的组成模块分为：通信模块、（）、计算模块、存储模块和电源模块。A A．传感模块模块 C网络模块 D实验模块 2..在开阔空间无线信号的发散形状成（）。A A．球状 B网络 C直线 D射线 3.当前传感器网络应用最广的两种通信协议是（）D A. B. C. D. 4.ZigBee主要界定了网络、安全和应用框架层，通常它的网络层支持三种拓扑结构，下列哪种不是。D A．星型结构、B网状结构C簇树型结构D树形结构 5.下面不是传感器网络的支撑技术的技术。B A．定位技术B节能管理C时间同步D数据融合 6.下面不是无线传感器网络的路由协议具有的特点D A．能量优先 B.基于局部拓扑信息 C.以数据为中心 D预算相关 7.下面不是限制传感器网络有的条件C A电源能量有限 B通信能力受限 C环境受限 D计算和存储能力受限

构建小型无线局域网实验报告

构建小型局域网实验报告 实验名称：构建小型局域网实训 实验起止日期： 小组成员： 实验内容： 1.知识回顾 a)对比组建微型局域网多种方式的优劣性 i.有线局域网的缺点 1.在某些场合——如展览馆、野外环境等环境——难以布线，或 者说难以周全布线。 2.布线改线工程量大。有线带宽不断的增加，只是线变得越来越 粗，那时换线工作将会无比艰巨。 3.线路容易损坏，一旦出错将不得不换掉整条线，维护不易。 4.网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点联结起 来时，敷设专用通讯线路布线施工难度之大，费用、耗时之多， 实是令人生畏。 5．而且如果室内的布局需要调整不便捷。 ii.无线局域网优点 1.安装便捷、无缝漫游，灵活性和移动性相对于有线网络来说, 无线局域网的组建、配置和维护都较为容易。无线局域网可以免 去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多 个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。 2.节约建设投资、降低消耗；有线网络都是盖楼时预布在墙体内 的,需要富裕出很信息点,早期造成浪费,一旦网络的发展超出了 设计规划,又要挖墙凿地进行网络改造,而无线网络可以根据需 要进行规划和随时调整。 3.易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网 络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、

浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 4.故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路 连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要 付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设 备即可恢复网络连接。 5.维护费用低，设备安全性好。线路的维护费用高而困难，是有 线组网(接入)的主要维护开支，而这些在无线组网(接入)是完全 可以节省的。无线组网(接入)的主要开支在于设备及天线和铁塔 的维护，相比较而言费用要低很多。有线电缆和明线容易发生故 障，查找困难，且易受雷击、火灾等灾害影响，安全性差。无线 系统抗灾能力强，容易设置备用系统，可以在很大程度上提高网 络的安全性。 b)常用无线网络互联设备 i.路由器（Router）（工作在OSI第三层（网络层）） 1.路由器的功能： a)在网络之间转发网络分组； b)为网络分组寻找最佳传输路径； c)实现子网隔离，限制广播风暴； d)提供逻辑地址，以识别互联网上的主机； e)提供广域网服务。 2.路由器的应用： 把LAN连入广域网或作为广域网的核心连接设备。 3.用路由器进行网络互联的特点： 用路由器连接起来的若干个网络，它们仍是各自独立的。要 想从一个网络访问用路由器连接起来的另一个网络中的站 点，必须指定该站点的逻辑地址（IP地址），通过广播是无 法与之进行通信的。 4.路由表 路由表是保存到达其他网络的路由信息的数据库，包含

湖南大学无线传感器网络实验报告DV-HOP

无线传感器网络 题目：DV-hop定位算法 学生： 学号： 完成时间： 2014.5.121

一、实验目的 1、掌握matlab工具的使用方法。 2、了解DV-hop算法原理，熟悉DV-hop算法代码，分析DV-hop算法实验结果。 二、实验原理 DV-hop算法概述 （一）基本思想： 3、计算位置节点与犀鸟节点的最小跳数 4、估算平均每跳的距离，利用最小跳数乘以平均每条的距离，得到未知节点与信标节点之间的估计距离 5、利用三遍测量法或者极大似然估计法计算未知节点的坐标 （二）定位过程 1、信标节点向邻居节点广播自身未知信息的分组，其中包括跳数字段，初始化为0 2、接受节点记录具有到每条信标节点的最小跳数，忽略来自一个信标节点的较大跳数的分组，然后将跳数数值加1，并转发给邻居节点 3、网络中所有节点能够记录下到每个信标节点最小跳数 （三）计算未知节点与信标节点的实际跳段距离

1、每个信标节点根据记录的其他信标节点的位置信息和相距跳数，估 算平均每跳距离 2、信标节点将计算的每条平均距离用带有生存期字段的分组广播至网络中，未知节点仅仅记录接受到的第一个每跳平均距离，并转发给邻居节点 3、未知节点接受到平均每跳距离后，根据记录的跳数，计算到每个信标节点的跳段距离 （四）利用三边测量法或者极大似然估计法计算自身位置 4、位置节点利用第二阶段中记录的到每个信标节点的跳段距离，利用三边测量法或者极大似然估计法计算自身坐标 三、实验容和步骤 DV-hop代码如下： function DV_hop() load '../Deploy Nodes/coordinates.mat'; load '../Topology Of WSN/neighbor.mat'; if all_nodes.anchors_n<3 disp('锚节点少于3个,DV-hop算法无法执行'); return; end %~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~最短路经算法计算节点间跳数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ shortest_path=neighbor_matrix; shortest_path=shortest_path+eye(all_nodes.nodes_n)*2; shortest_path(shortest_path==0)=inf;

无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室建设方案

无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室建设方案

目录 1无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室 ................................ - 3 - 1.1总体规划............................................................ - 3 - 1.2实验设备............................................................ - 4 - 1.2.1基本介绍........................................................ - 5 - 1.2.2主要特性........................................................ - 6 - 1.2.3智能网关........................................................ - 8 - 1.2.4智能节点....................................................... - 11 - 1.2.5无线模组....................................................... - 14 - 1.2.6感知设备....................................................... - 16 - 1.3课程大纲........................................................... - 20 - 1.3.1课程概要....................................................... - 20 - 1.3.2教学大纲....................................................... - 21 -

实验11_无线局域网WLAN的配置

实验11 无线局域网WLAN的配置 实验目的 通过实验，研究无线LAN网络，掌握配置无线局域网WLAN的方法。 实验环境 计算机；Cisco Packet Tracer软件模拟操作。 实验学时 2学时，必做实验。 实验步骤 一、基本练习 图1拓扑图 1、配置实例拓扑图 拓扑图的说明：Packet Tracer中无线设备是Linksys WRT300N 无线路由器，该无线路由器共有四个RJ45插口，一个WAN口，四个LAN Ethernet口；计算机都配置有无线网卡模块，需要我们手动添加该无线网卡模块。计算机添加了无线网卡后会自动与Linksys WRT300N相连。在上图中，另添加了一台计算机PC3的FastEthernet端口与无线路由器的Ethernet1端口相连，对Linksys WRT300N进行配置。 为计算机添加无网卡的步骤：先要关闭计算机电源，移去计算机的中有线网卡，拖动添加无线网卡Linksys-WMP300N到卡槽中，成功添加无线卡后，打开PC机电源 2、配置Linksys WRT300N 配置pc3的ip地址与Linksys WRT300N (默认ip:192.168.0.1)在同一网段。双击图一中的PC3，然后切换到“桌面”选项卡—“web浏览器”： 图2 以web的方式配置Linksys WRT300N(admin、admin) 图3 以web的方式配置Linksys WRT300N

图4 配置WLAN的SSID，无线路由器与计算机无线网卡的SSID相同 在PC0中打开命令提示符界面，ping无线路由器的ip，切换Packet Tracer到“模拟”模式，点击“自动捕获/播放”按钮，观察数据包传送的动画，作出分析。 二、拓展练习 配置如下图所示的WLAN：

无线传感器网络覆盖技术

无线传感器网络覆盖技术 谭慧婷15040024 1.覆盖技术理论基础 覆盖问题是无线传感器网络配置首先要面对的基本问题，它反映了一个无线传感器网络某区域被检测和跟踪的状况。现有的研究结果，很多都是致力于解决传感器网络的部署和检测以及覆盖与连接的关系等方面的问题。 覆盖问题可以表述成不同的理论模型，甚至在平面几何里就能找到相应的解决方案。即使简单地只从数学上来考虑，在部署传感器节点的时候，我们必须知道怎样用相同的节点数覆盖尽可能大的区域。 为了对网络的覆盖问题先有一个初步的认识，这里我们提出一个几何问题-艺术馆问题来理解。 假设艺术馆的主人想在场馆内放置监视器来防止盗窃。假定相机可以有360度的视角而且可以极大速度旋转，相机可以监视任何位置，视线不受影响。 关于实现这个想法存在两个问题需要回答：首先就是到底需要多少台相机；其次，这些相机应当放置在哪些地方才能保证馆内每个点至少被一台相机监视到。

一个简单的办法就是将多边形分成不重叠的三角形，每个三角形里面放置一个相机。通过这个方法，我们可以得到最佳分布应该如下图，放置两个相机相机足以覆盖整个艺术馆。 相机1 我们可以知道无线传感器网络的覆盖问题在本职上和上面的几何问题是一致的：需要知道是否某个区域被充分覆盖以及完全处于监视之下。 但我们也必须认识到，几何研究的结果为理解传感器覆盖问题提供了一个理论背景，但这样的求解办法是无法直接应用到无线传感器网络。 因为： 1. 监视器可以看到无穷远的地方只要没有障碍物阻挡，但是 传感器节点存在最大感应范围； 2. 无线传感器网路没有类似监视器之间固定的基础设施，其 拓扑结构可能随时变化。 2.覆盖的感知模型 在讨论节点如何布置之前，需要先知道传感器节点的感知模型。目前主要是两种。

无线传感网络综合实训大纲(计科院)

《无线传感网络综合实训》课程大纲 江苏师范大学计算机科学与技术学院

无线传感网络综合实训大纲 一、实训的性质、任务与要求 无线传感器网络是集传感器技术、微电机技术、现代网络和无线通信技术于一体的综合信息处理平台，具有广泛的应用前景，是计算机信息领域最活跃的研究热点之一，具有应用驱动和以数据为中心的特点。本次实训的主要任务是结合具体应用使学生对无线传感网络的体系结构、支撑技术和数据融合技术有更透彻的理解，并训练学生基于无线传感网络应用系统的网络规划、网络设计以及相关软硬件开发能力。本次实训要求学生掌握无线传感器网络的体系结构，了解无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等支撑技术，要求学生具有较强的网络规划与设计基础和一定的软硬件开发技能 二、培养目标 实训的目标：使学生了解无线传感应用系统的设计开发流程，掌握无线网络规划设计方法，具有较强的无线网络规划设计能力和一定的软硬件开发能力。 三、实训方法 本次实训以小组为单位实施，每个小组设组长一名负责统筹协调和任务分工以及进度监督，小组成员负责某一个具体模块，整个小组既有分工又有协作，每个实训小组任意选择一个项目。实训分为两个阶段，第一阶段在教室进行，主要进行项目设计；第二阶段在实验室进行，主要利用实验器材进行系统实施、验证。 四、实训课时分配（2周） 1. 2. 自选项目的课时分配 选择自选项目时，自己指定阶段目标和课时分配计划。 五、实训内容的说明 项目一：智能农业系统 智慧农业系统通过大棚内温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、大棚光照度传感器、视频摄像机等组建了一个可以远程感知的数字农业大棚，这些数据通过3G网络传输到中心平台进行数据分析、数据关联，打造数字化的智慧农业大棚。系统主要由前端数据采集设备、前端短程无线网络、农业数据管理中心、客户端四部分组成。客户端分为两部分，一是农业专家远程数据诊断显示；二是农户在家中浏览相关实时数据信息。 项目二：智能家居系统

无线传感网实验报告

Central South University 无线传感器网络实验报告 学院: 班级: 学号: 姓名: 时间: 指导老师：

第一章基础实验 1 了解环境 1.1 实验目的 安装 IAR 开发环境。 CC2530 工程文件创建及配置。 源代码创建，编译及下载。 1.2 实验设备及工具 硬件：ZX2530A 型底板及 CC2530 节点板一块，USB 接口仿真器，PC 机 软件：PC 机操作系统 WinXP，IAR 集成开发环境，TI 公司的烧写软件。 1.3 实验内容 1、安装 IAR 集成开发环境 IAR 集成开发环境安装文件所在光盘目录：物联网光盘\工具\C D-EW8051-7601 2、ZIBGEE 硬件连接 安装完 IAR 和 Smartrf Flash Programmer 之后，按照图所示方式连接各种硬件，将仿真器的 20 芯 JTAG 口连接到 ZX2530A 型CC2530 节点板上，USB 连接到 PC 机上，RS-232 串口线一端连接ZX2530A 型 CC2530 节点板，另一端连接 PC 机串口。 3、创建并配置 CC2530 的工程文件

IAR 是一个强大的嵌入式开发平台，支持非常多种类的芯片。IAR 中的每一个 Project，都可以拥有自己的配置，具体包括 Device 类型、堆/栈、Linker、Debugger 等。 （1）新建 Workspace 和 Project 首先新建文件夹 ledtest。打开 IAR，选择主菜单 File -> New -> Workspace 建立新的工作区域。 选择 Project -> Create New Project -> Empty Project，点击 OK，把此工程文件保存到文件夹 ledtest 中，命名为：ledtest.ewp（如下图）。 （2）配置 Ledtest 工程 选择菜单 Project->Options...打开如下工程配置对话框

无线传感网络技术与发展趋势的分析

无线传感网络技术与发展趋势的分析 引言 无线网络传感技术给人们的生活创造了很多的乐趣，也为信息的有效、及时的传递起到一定的促进作用，人们越来越依赖无线传感网络技术为其生活带来的舒适和方便，无线网络传感技术越来越受到社会各界的广泛关注，下文主要讲述了无线传感网络技术的概念、无线传感网络技术的发展现状以及无线传感网络技术的应用和发展。 1无线传感网络技术的概念 1.1无线传感网络技术是最近一种新型的网络技术，而且它一出现，就受到了世界各个国家的广泛关注和赞誉，无线传感网络技术是集多项科学技术于一身，多种高难度的知识相互交叉产生的具有高科技的、比较热门的、前沿的技术。 1.2无线传感网络技术集中了嵌入式计算、无线通信技术、传感器、现代网络和分散式的信息处理等高科技，实现了人们无论在何时何地都能够接收到来自网络的比较真实可靠的大量的信息的愿望，无线传感网络技术真正体现了信息无处不在的理念。 1.3无线传感网络在产生之初就以一种势不可挡的气势横扫世界的各个领域，无线传感网络的发展前景备受世人的关注，其应用和发展必定给人们的工作和生活带来极大的影响，它的辉煌应用成就了它的无双的地位，无线传感网络技术应用于军事领域，成为军事领域比较关键的高科技技术，但是无线网络不仅应用在军事领域，它对世界各

个领域的影响也是不可小觑的。 2无线传感网络技术的发展现状 2.1无线传感网络技术很受大众的喜欢与它的高科技的发展是分不开的，而且许多国家也很重视它的发展，世界各国的工业界、高科技界和学术界对无线传感网络的发展展开了猛烈的攻势，希望可以通过靠科技技术的结合实现无线传感网络技术的进步，许多国家还将无线传感网络技术列入国家的重点研究技术，而且一些周刊和杂志对无线网络的评价也很高，认为无线传感网络技术是未来引领世界计算机进步的主要技术。 2.2无线传感网络技术在我国的发展还很缓慢，这主要是由于无线传感网络技术在我国出现的时间比较晚，无线传感网络技术在我国的研究方案中还处在初级阶段，与西方一些发达国家相比，存在严重的滞后性，我国在无线传感网络技术上的研究主要局限在仿真计算和网络协议等，在人们的生活和军事中的应用还很少，而且无线网络现在已经可以用来作环境监测，我国却没有将无线传感网络技术应用到实处。 2.3目前，中国的未来技术研究方向中有几项是专门针对无线传感网络技术进行直接论述的，而且在一些重大会议的决策里而，也将无线传感网络技术列为三大前沿信息技术，无线传感网络技术中的自发组织网络技术和智能感知技术都成为中国重点信息技术研究，无线传感网络技术在我国如此重视的情况下一定会有所成就，无线传感网络技术也成为社会信息技术发展的必然，在我国，信息技术领域广泛地

第三次无线传感器网络实验

南昌航空大学实验报告 二O 一六年四月20 日 课程名称：无线传感器网络实验名称：CC2530 串口指令控制LED灯 班级：姓名： 指导教师评定：签名： 一、实验目的 1.通过实验掌握CC2530 芯片串口配置与使用 2.观察底板上RX、TX串口发送指示灯的变化 3.接收串口发送过来的数据，通过数据内容分析控制LED 注：嵌入式开发中，当程序能跑起来后，串口是第一个要跑起来的设备，所有的工作状态，交互信息都会从串口输出。 二、实验内容 1. 查看数据手册，了解CC2530的串口功能，熟悉串口的相关配置寄存器； 2. 根据实验手册内容配置CC2530的串口相关寄存器，使用P0_2和P0_3 的外设功能将其配置为串口方式，并设置波特率为115200后处理串口的中断，使其允许接收数据并产生中断； 3. 配置所需LED灯的I/O口； 4. 编写串口的初始化、发送数据以及中断处理函数； 5. 在程序入口函数中，设置系统时钟源和主频，初始化完毕后，进入while 循环处理相应指令并控制LED灯。

三、实验相关电路图 图1 PL2303HX串口转换芯片电路原理图 P0_2、P0_3配置为外设功能时：P0_2为RX， P0_3为TX. USART0和USART1是串行通信接口，它们能够分别运行于异步UART模式或者同步SPI模式。两个USART具有同样的功能，可以设置在单独的I/O 引脚。 四、实验过程 1. 串口的配置 1）配置IO，使用外部设备功能。此处配置P0_2和P0_3用作串口UART0。 2）配置相应串口的控制和状态寄存器。 3）配置串口工作的波特率。 波特率由下式给出： F 是系统时钟频率，等于16 MHz RCOSC 或者32 MHz XOSC。

无线传感网技术及应用报告

重庆航天职业技术 学院 实训报告 教师： 课程：无线传感网技术及应用 学号： 姓名： 班级：物联网 日期：2016/6/16

评阅页 课程设计题目: 温度采集DS18B20 同组成员： 学生自评：设计方案由讨论组完成，大家一起做硬件DS18B20温度显示，再由大家分工把报告完成。 指导教师评语: 成绩：指导老师签名： 2016年06月24

前言 ZigBee简介ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低速率、 低成本的无线通信技术，兼具经济、可靠、易于部署等优势，已成为无线传感器网络中最具潜力和研究价值的技术，在工业控制、环境监测、智能家居、医疗护理、安全预警、目标追踪等应用场合已展现出广阔的市场前景。 本设计利用TI公司CC2530单片机，采用DS18B20数字温度传感器，完成温度采集并通过液晶显示器显示测量温度值，测温电路简单，适合于-50~150摄氏度温度的测量。

目录 一、设计题目 (1) 二、硬件设计方案 (1) 2.1 CC2530芯片简介： (1) 2.2 芯片概述 (2) 三、CC2530模块说明 (2) 3.1 CPU 和内存 (2) 3.2 中断控制器 (2) 3.3外设 (3) 3.4 调试接口 (3) 3.5 无线设备 (3) 四、DS18B20 (4) 4.1 DS18B20工作原理 (4) 4.2 DS18B20的主要特性 (5) 五、软件设计方案 (5) 5.1 程序流程图 (5) 5.2 所需用到的部分C语言程序 (7) 5.3 实验过程及结果 (11) 六、总结 (13) 七、参考文献 (13)

一、设计题目 本次的设计题目要求是基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块等。其中温度采集模块所选用的是DS18B20数字温度传感器进行温度采集，温度显示模块用液晶显示屏显示。 二、硬件设计方案 2.1 CC2530芯片简介： CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其它强大 的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。其引脚如图1.1所示。 图2.1 CC2530芯片

无线局域网配置(实验六)

实验报告书 课程名：《大学计算机网络实验》题目：实验6 无线局域网配置班级： 学号： 姓名：

1．实验目的 1)通过实验，研究无线LAN网络，掌握利用无线宽带路由器连接三台无线PC和一台 有线PC的方法。 2．实验环境 1)运行xp/win7操作系统的PC一台。 2) Cisco Packet Tracer软件模拟操作 3．实验内容 步骤1. 基本拓扑图 1、实例拓扑图说明 Packet Tracer中无线设备是Linksys WRT300N 无线路由器；PC0、PC1和PC2以无线方式与Linksys WRT300N相连；PC3的FastEthernet端口与无线路由器的Ethernet端口相连。 2、配置Linksys WRT300N （1）配置PC3的ip地址与Linksys WRT300N (默认ip:192.168.0.1)在同一网段。 （2）双击PC3，切换到“桌面”选项卡—“web浏览器”：键入http://192.168.0.1（3）配置WLAN的SSID，无线路由器与计算机无线网卡的SSID相同

以web的方式配置Linksys WRT300N(admin、admin) 以web的方式配置Linksys WRT300N 3、对PC0、PC1和PC2进行配置PC0的配置如下：关闭PC0主机的开关，把Linksys-WNP300N拖入主机最下方的槽内，并在config的选项卡处将其SSID改为mali 配置PC0的IP地址

步骤2.PC1的配置如下： 关闭PC1主机的开关，把Linksys-WNP300N拖入主机最下方的槽内，并在config的选项卡处将其SSID改为mali

短距离无线通信实验报告-无线传感器网络实验

无线传感器网络 随着计算机技术、网络技术与无线通信技术的迅速发展，人们开始将无线网络技术与传感器技术相结合，无线传感器网络（WSN，wireless sensor network）应运而生。它由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线的方式形成的一个多跳的自组织网络，不仅可以接入Internet，还可适用于有线接入方式所不能胜任的场合，提供优质的数据传输服务。微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems）、超大规模集成电路技术（VLSI，Very-Large-Scale-Integration systems）和无线通信技术的飞速发展，使得它的应用空间日趋广阔，遍及军事、民用、科研等领域；但由于网络结点自身固有的通信能力、能量、计算速度及存储容量等方面的限制，对无线传感器网络的研究具有很大的挑战性和宽广的空间。本实验系统采用IEEE802.15.4和Zigbee协议实现了多个传感器节点之间的无线通信，通过对本实验提供的软件操作以及对路由的观察，能够使学生对无线传感器网络的组网过程、路由协议有一个较为深入的理解。 1 目的要求 （1）理解并掌握无线传感器网络的工作原理及组网过程。 （2）理解无线传感器网络的路由算法。 2 基本原理 2.1 概述 微电子技术、计算技术和无线通信技术的进步推动了低功耗多功能传感器的快速发展，使其在微小的体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等功能。部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点通过无线通信的方式形成一个多跳的自组织网络，即无线传感器网络，这些节点可以协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的三个要素。 2.2 无线传感器网络结构 无线传感器网络是一种特殊的Ad-hoc网络，它是由许多无线传感器节点协同组织起来的。这些节点具有协同合作、信息采集、数据处理、无线通信等功能，可以随机或者特定地布置在监测区域内部或附近，它们之间通过特定的协议自组织起来，能够获取周围环境的信息并且相互协同工作完成特定任务。 无线传感器网络典型的体系结构如图1所示，包括分布式传感器节点、网关、互联网和监控中心等。在传感器网络中，各个节点的功能都是相同的，它们既是信息包的发起者，也是信息包的转发者。大量传感器节点被布置在整个监测区域中，每个节点将自己所探测到的有用信息通过初步的数据处理和信息融合之后传送给用户，数据传送的过程是通过相邻节点的接力传送方式传送给网关，然后再通过互联网、卫星信道或者移动通信网络传送给最终用户。用户也可以对网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据等。

无线传感网技术实验二

《无线传感网技术》实验二 班级：微电子1102 学号：0301110213 姓名：王绪安 一、实验目的 通过仿真实验，掌握无线传感网络联通率与通信半径以及节点数目之间的关系。 二、实验内容 （1）在不同节点数目n 情况下，用Matlab 拟合出连通率与通信半径的关系曲线。 （2）在不同通信半径R 情况下，用Matlab 拟合出连通率与节点数量n 的关系曲线。 三、实验思路分析过程（包括程序说明） 用计算机语言编写图的连通性判断算法，判断节点是否连通以及确定连通分支的个数，Warshell 算法实现方法 Warshell 算法 Warshell 算法可解决图是否连通的问题, 而且效率很高。在该算法中，矩阵P 是判断矩阵，1=ij p 表示从i 到j 连通，0=ij p 表示从i 到j 不连通。T 矩阵是模拟节点的两两直接连通矩阵T ij =1表示从i 到j 连通，T ij =0表示从i 到j 不连 通。 (1)置新矩阵 P:= T ; (2）k=1.....9，P=P*T ；循环叠乘得出最终连通矩阵。 （3）对P 矩阵P ij 进行连续判断，若有P ij <=0，则该图不连通，跳出循环。 （4）重复上面操作1000次，累计连通图的次数n,得出连通率。 四、实验程序 （1）在不同节点数目n 情况下，用Matlab 拟合出连通率与通信半径的关系曲线。 rate_1 = zeros(1,100); r=0.01:0.01:1; for k=1:1:100 for number=1:1:1000 flag_overflow=1; x=rand(10,1);

y=rand(10,1); for num=1:1:10 for sec_num=1:1:10 if(sqrt((x(num)-x(sec_num))^2+(y(num)-y(sec_num))^2)

无线传感网络技术题库

《无线传感网络技术》复习资料 一、选择题 1、I/O端口的输出电压为（ B ） A. 3V B. 3.3V C. 5V D. 12V 2、ZigBee网络中存在设备类型不包括（ B ）。 A. 协调器 B. 无线网卡 C. 终端设备 D. 路由器 3、实验板上LED1和LED2与CC2530的连接如下图所示，LED1和LED2的负极端分别通过一个限流电阻连接到地（低电平），它们的正极端分别连接到CC2530的( A )端口。 A. P1_0与P1_1 B. P1_1与1_2 C. P1_0与P1_2 D. P1_1与P1_3 4、 basicRfCfg_t数据结构中的PanId成员是（C）。 A. 发送模块地址 B. 接收模块地址 C. 网络ID D. 通信信道 5、引起中断的原因或是发出中断申请的来源叫做中断源。CC2530共有（ D ）个中断源。 A.5 B. 12 C. 16 D. 18 6、basicRfCfg_t数据结构中的channel成员是（D）。 A. 发送模块地址 B. 接收模块地址 C. 网络ID D. 通信信道 7、在basicRf 无线发送数据时，“basicRfConfig.myAddr=SWITCH_ADDR;”的作用是（A）。 A.配置本机地址 B. 配置发送地址 C. 配置发送数据 D. 配置接收数据 8、无线传感器网络的基本要素不包括（C ）。 A．传感器B．感知对象C．无线AP D．观察者 9、二进制数 110011011 对应的十六进制数可表示为 ( C ). A. 192H B. C90H C. 19BH D. CA0H 10、定时器1是一个（）定时器，可在时钟（）递增或者递减计数。 C A．8位，上升沿B．8位，上升沿或下降沿 C．16位，上升沿或下降沿 D．16位，下降沿 11、basicRfCfg_t数据结构中的panId成员是（C ）。 A．发送模块地址B．接收模块地址C．网络ID D．通信信道 12、十进制数 126 其对应的十六进制可表示为 ( D ). A. 8 F B. 8 E C. F E D. 7 E 13、basicRfCfg_t数据结构中的channel成员是（D ）。 A．发送模块地址B．接收模块地址C．网络ID D．通信信道 14、I/O端口的输出电压为（ B ） A. 3V B. 3.3V C. 5V D. 12V 15、下列说法中，正确的是（C） A. #define和printf都是C语句 B. #define是C语句，而printf不是

常见无线传感网通信技术简介

常见无线传感网通信技术简介 根据国际上所采用的通信技术种类可将无线传感器网络划分为无线广域网（WWAN）、无线城域网（WMAN）、无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN）、低速率无线个域网（LR-WPAN）。以下对各类网络各自常见和常用的通信技术进行简单介绍。 1. 无线广域网WWAN 无线广域网 WWAN（Wireless Wide Area Networks）主要是为了满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求，让用户可以和在遥远地方的公众或私人网络建立无线连接。在无线广域网的通信中一般要用到GSM、GPRS、GPS、CDMA 和3G 等通信技术。 2. 无线城域网WMAN 在1999 年，美国电气与电子工程师学会（Institute of Electrical andElectronic Engineers，IEEE）设立了IEEE 802.16 工作组，其主要工作是建立和推进全球统一的无线城域网技术标准。在IEEE 802.16 工作组的努力下，近些年陆续推出了IEEE 802.16、IEEE 802.16a、IEEE802.16b、IEEE 802.16d 等一系列标准。然而IEEE 主要负责标准的制订，为了使IEEE 802.16 系列技术得到推广，在2001年成立了WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互通）论坛组织，因而相关无线城域网技术在市场上又被称为“WiMAX 技术”。 WiMAX 技术的物理层和媒质访问控制层（MAC）技术基于IEEE 802.16 标准，可以在5.8 GHz、3.5 GHz 和2.5 GHz 这三个频段上运行。WiMAX 利用无线发射塔或天线，能提供面向互联网的高速连接。其接入速率最高达75 Mbps，胜过有线DSL 技术，最大距离可达50km，覆盖半径达1.6km，它可以替代现有的有线和DSL 连接方式，用来提供最后1km 的无线宽带接入。WiMAX 论坛组织是WiMAX 推广的大力支持者，目前该组织拥有近300 个成员，其中包括Alcatel、AT＆T、FUJITSU、英国电信、诺基亚和英特尔等行业巨头。

无线自组网实验报告

《传感网原理及应用》实验报告 专业班级：物联网工程 姓名: ## 学号: 指导教师： 评阅成绩： 评阅意见： 提交报告时间：2015年 12月 21日

目录 实验二无线自组网实验 1、实验目的………………………………………………………………………… 2、实验内容………………………………………………………………………… 3、实验步骤………………………………………………………………………… 4、实验现象描述与实验结果分析………………………………………………… 5、实验思考…………………………………………………………………………

实验一点对点通信实验 一、实验目的 1.了解无线自组网工作原理。 2.掌握利用ZigBee协议栈和传感器组件无线自组网的方法。 二、实验内容 本实验使用lAR Embedded Workbench环境和物理地址烧写软件smadRF Flash Programmer,利用ZigBee协议栈和传感器组建无线传感网络,学习zigbee网络组成过程 以及各个传感器模块的工作原理和功能。 三、实验步骤 1.给zigbee模块下载程序: 1.1使用JTAG仿真器连接zigbee模块和PC机； 1.2 打开软件SmartRF Flash PrOgramme(物理地址烧写软件): 1.3下载*.hex文件。 找到下载所需的程序(*.hex文件),分别为协调器程序以及各个传感器板卡程序。使用Sma戌RF Flash Programmer软件将*.heX文件下载到协调器以及各个传感器模块中（协调器模块已经集成在ARM网关上。 首先,使用SmadRF Flash Programmer软件打开将要下载的*.hex 文件,然后,打开“协调器*.hex”文件后,打开将要下载的*.hex文件点击Perform actions，最后,完成对*.hex 文件的烧写,即完成了对协调器程序文件的烧写.如图: