加速度无线传感系统设计开题报告

全文总字数：1322字

1. 研究目的与意义

1.风力加速度是气象观测的重要组成部分，人们的日常生活和工农业生产都和风有着密切的联系。依靠人工观测来采集风力加速度不仅时效慢，而且无法适应偏僻、恶劣的环境条件。在当今信息时代的背景下，无线传输技术被应运到气象观测中。无线传感技术相比传统的有线传输模式有更多优势。该技术具有组网能力强、复杂度低、功耗低、可靠性高等优点，能很好的满足气象观测和传输的要求。

2.系统以STC高性能单片机和CC2420无线传感模块为核心，通过对数据的采集、处理和通信，实现风力加速度的智能化测量，系统具有精度高、功耗低、可靠性强等特点。目前我国已经开始研制无线传感系统，并获得了可喜的成果，但总的来说，我国无线传感系统还没有形成真正的产业，并且我国目前在无线传感器的的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。

2. 国内外研究现状分析

1.无线传感器网络的国内研究首次正式启动出现于1999年中国科学院《知识创新工程点领域方向研究》的信息与自动化领域研究报告中。2001年中国科学院依托上海微系统所成立微系统研究与发展中心，旨在引领中国科学院WSN的相关工作。国家自然科学基金已经审批了与WSN相关的一个重点课题和多项课题。2004年将一项无线传感器网络项目（面向传感器网络的分布自治系统关键技术及协调控制理论）列为重点项目。此外，我国无线传感器网络研究已在很多研究所和高校展开。中科院上海微系统所凭借其在微系统和微机电系统技术方面良好的基础，从1998年开始就对无线传感器网络进行了跟踪和研究，已经通过系统集成的方式完成了一些终端节点和基站的研发。中科院电子所和沈阳自动化所也分别从传感器技术和控制技术角度入手开展工作，他们专注于传感和控制执行部分，对上层的通信技术和核心微处理器部分涉及较少。浙江大学现代控制工程研究所成立了无线传感器网络控制实验室，联合相关单位专门从事面向无线传感器网络的分布自治系统关键技术及协调控制理论方面的研究。山东省科学院于2004年10月正式启动了关于无线传感器网络节点操作系统的研究。另外中科院软件所、中科院自动化所、国防科技大学、清华大学、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学、北京邮电大学、山东大学、东南大学等单位在无线传感器网络方面也都开展了一定的研究工作。

2.近几年来，美国国防部远景计划研究所已投资几千万美元帮助大学进行无线传感器网络技术的研发。美国国家自然基金委员会（NSF）也开设了大量与其相关的项目。NSF于2003年制定了WSN研究计划，每年拨款3400万美元支持相关研究项目，并在加州大学洛杉矶分校成立了传感器网络研究中心。2005年对网络技术和系统的研究计划中，主要研究下一代高可靠、安全的可扩展的网络、可编程的无线网络及传感器系统的网络特性，自主金额达4000万美元。此外美国交通部、能源部、美国国家航空宇航局也相继启动了相关的研究项目。美国所有著名院校几乎都有研究小组在从事WSN相关技术的研究。国际相关学术会议中对WSN的研讨增多，检索论文数目逐年以较大幅度增加。美国的INTEL、FREESCALE等公司也开展了WSN的研究工作。此外，加拿大、英国、德国、芬兰、日本和意大利等国家的研究机构也加入了WSN的研究。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容

（1）研究cc2420的基本工作原理、特性和功能

（2）设计基于cc2420无线传感模块的加速度无线传感系统

4. 研究创新点

1.选择8051单片机，为了提高系统测量精度，用精度更高的tlc2543a/d转换器。

2.单片机对采集到的信号汇总处理并传送给无线传感模块。使用c语言编程和调试,采用结构化的程序设计方法，增加了软件的可读性，便于修改和维护。

3.由于采用统一供电，单片机和cc2420可以直接相连，简化了连接电路。