基于低功耗处理器的智能传感器系统研究

论文摘要

智能传感器系统是一个融合多种技术的嵌入式应用系统。本文介绍了智能传感器系统的概念和国内外的发展现状,指出低功耗处理器在智能传感器系统中的重要性,随后设计了一套基于超低功耗处理器MSP430的智能传感器系统。并对智能传感器领域涉及到的几项技术通过该系统进行了初步研究和简单应用,为接下来的工作奠定了基础。对于基于低功耗处理器的智能传感器系统,本文首先从应用的角度对系统做了需求和功能分析,确定了传感器、监控器和用户管理系统相互独立的基本结构框架。整个系统无论是从处理器选型,还是内部程序结构,始终贯穿“低功耗”的设计理念。通过分析系统工作原理,将系统划分为三个部分:低功耗智能传感器终端、低功耗无线智能监控器、基于Bootstrap协议的用户管理系统。论文设计了低功耗智能传感器终端和低功耗无线智能监控器,实现了基于Bootstrap协议的用户管理系统,并利用ESS-SDJ61F高低温湿热试验箱进行了温度监控实验。实验结果表明,系统设计方案有效可行。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 智能传感器系统概述
• 1.2 课题背景
• 1.3 课题意义
• 1.4 国内外研究现状
• 1.5 主要内容
• 1.6 结构安排
• 第2章 系统总体设计和工作原理
• 2.1 系统总体设计
• 2.2 系统工作原理
• 2.3 无线网络技术选择
• 2.3.1 蓝牙（Bluetooth）
• 2.3.2 无线局域网（Wi-Fi）
• 2.3.3 ZigBee
• 2.3.4 无线通信技术和无线模块的选择
• 2.4 嵌入式处理器选型
• 2.4.1 嵌入式处理器特点
• 2.4.2 嵌入式处理器选择
• 2.5 系统运行环境及开发平台
• 2.6 本章小结
• 第3章 低功耗智能传感器终端
• 3.1 系统结构
• 3.2 硬件设计
• 3.2.1 处理器模块
• 3.2.2 传感器数据采集模块
• 3.2.3 RS-232 模块
• 3.2.4 电源模块
• 3.2.5 无线模块
• 3.2.6 PCB图
• 3.3 软件设计
• 3.3.1 初始化程序
• 3.3.2 数据采集模块程序
• 3.3.3 中断服务程序
• 3.3.4 主程序
• 3.4 本章小结
• 第4章 低功耗无线智能监控器
• 4.1 系统结构
• 4.2 硬件设计
• 4.2.1 处理器模块
• 4.2.2 电源模块
• 4.2.3 报警模块
• 4.3 软件设计
• 4.3.1 初始化程序
• 4.3.2 报警程序
• 4.3.3 中断服务程序
• 4.3.4 主程序
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于Bootstrap协议的用户管理系统
• 5.1 Bootstrap协议分析
• 5.1.1 Bootstrap协议标准时序
• 5.1.2 Bootstrap协议数据结构
• 5.2 Bootstrap协议实现
• 5.2.1 传输协议初始化过程
• 5.2.2 数据传输协议描述
• 5.2.3 数据传输过程描述
• 5.3 管理系统
• 5.4 本章小结
• 第6章 基于低功耗处理器的智能传感器系统实验
• 6.1 实验目的
• 6.2 实验方法
• 6.3 实验环境
• 6.4 实验过程
• 6.5 实验结果与分析
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• Abstract