论文摘要
无线传感器网络WSN是当前嵌入式与物联网领域的研究热点之一。WSN的应用开发涉及传感器、无线通信与组网、嵌入式软硬件设计及应用对象领域等综合技术。WSN的应用研究与产品开发具有难度较大、技术层面较多、复杂度较高等特点，成为了WSN应用发展的瓶颈。本课题借鉴可编程逻辑控制器PLC和组态软件的通用化与可配置设计思想，开发了一种硬件可裁剪、软件可定制的无线传感器网络可编程控制模块WSN-PCM，使得一般技术人员可以通过硬件组合、参数配置与二次编程等方式，实现WSN的数据采集、反馈控制、简明组网等功能。本课题主要工作如下：（1）通过分析PLC及组态软件的技术路线，针对WSN的需求特点，提出了WSN-PCM的设计思想、设计原则与设计框架；（2）在此基础之上，选择飞思卡尔的WSN专用芯片MC13213，按照嵌入式构件开发思想及硬件可重定义的要求，设计WSN-PCM的硬件实体；（3）WSN-PCM软件按照嵌入式软件构件层、无线路由协议层和应用框架层设计，层次结构清晰，各层功能明确。提出一种WSN-PCM简明网络路由协议WSN-SDNET。用户只需要调用提供的接口配置或二次编程就可以实现无线数据的透明传输。（4）WSN-PCM高端配置与测试软件按照通信方式、数据存储和界面功能分为通信单元、数据库单元和图形化显示单元三个部分，以简单直观的方式为用户提供配置WSN-PCM的手段，并通过串口通信显示WSN-PCM各项参数和工作状态。（5）结合无线调光控制系统，说明利用WSN-PCM定制出具体的PC-WSN系统的方法。通过对此项目运行状态的测试和跟踪表明，WSN-PCM功能考虑全面、性能稳定，降低了WSN的应用开发门槛，提高了WSN产品开发效率。
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中文摘要Abstract第一章 绪论1.1 课题背景1.1.1 无线传感器网络基本概念1.1.2 无线传感器网络的发展1.1.3 WSN 节点1.2 问题的提出及课题借鉴思想1.2.1 可编程逻辑控制器 PLC1.2.2 组态软件1.3 WSN-PCM 基本设计思想1.4 研究内容与课题意义1.4.1 研究内容1.4.2 课题意义1.5 论文结构第二章 系统整体设计和相关依据2.1 软硬件协同设计方法2.2 构件化设计方法2.2.1 嵌入式硬件构件化设计方法2.2.2 硬件对外接口设计2.2.3 嵌入式软件构件化设计方法2.3 高端配置与测试软件设计2.4 整体设计方案2.5 本章小结第三章 WSN-PCM 硬件设计3.1 WSN-PCM 硬件功能要求3.2 WSN-PCM 硬件框架3.3 核心处理单元选型3.4 基于 MC13213 构件化硬件设计3.4.1 MC13213 最小系统设计3.4.2 MC13213 基本输入输出设计3.4.3 MC13213 数据通信设计3.5 硬件设计心得3.6 本章小结第四章 WSN-PCM 软件设计4.1 WSN-PCM 软件设计思路4.2 WSN-PCM 嵌入式软件构件层设计4.2.1 底层软件构件4.2.2 高层软件构件4.3 WSN-PCM 无线路由协议层设计4.3.1 终端节点和路由节点4.3.2 节点编址4.3.3 WSN-SDNET 网络协议4.4 WSN-PCM 应用框架层设计4.4.1 基本功能构件配置4.4.2 数据通信构件配置4.4.3 网络标识配置4.4.4 参数保存4.5 主程序设计4.6 软件设计心得4.7 本章小结第五章 高端配置与测试软件设计5.1 高端配置与测试软件概述5.2 通信单元5.2.1 串口编程5.2.2 通信协议5.3 数据库单元5.3.1 WSN-PCM 参数配置表5.3.2 高端显示信息表5.3.3 功能数据存储表5.4 图形化显示单元5.4.1 WSN-PCM 参数配置界面5.4.2 测试使用软件配置界面5.4.3 测试使用软件界面5.5 本章小结第六章 WSN-PCM 应用实例设计与分析6.1 调光控制系统需求分析6.2 PC-WSN 节点输入输出分析6.3 硬件搭建6.4 底端软件定制6.5 高端配置与测试软件定制6.6 本章小结第七章 总结和展望7.1 总结7.2 展望参考文献公开发表的学术论文及科研成果附录 A WSN-PCM 软硬件说明附录 B PC-WSN 系统硬件实物图致谢
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标签：无线传感器网络论文; 通用化论文; 可配置论文; 构件化论文;
