基于nRF24L01的无线网络节点设计与实现

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作者
李泽坤
机构
[1] 南昌航空大学
关键词
ATmega16L; 无线网络; DS18B20; nRF24L01; 路由协议;
D O I
暂无
年度学位
2013
学位类型
硕士
导师
摘要
本文首先分析了无线WSN的特点及体系结构。接着阐述了无线传感器网络技术,nRF24L01的应用,路由协议的目前的发展状况。根据现有传感器网络技术,本着满足低成本的短距离无线传感器网络通信的需求,研究实现了以以低功耗ATmega16L单片机为控制内核,以nRF24L01芯片为核心,DS18B20为传感器进行周围环境温度信号的采集。 设计包括节点的详细硬件设计、测温软件设计、针对nRF24L01无线模块的组网协议及相关的单播路由算法。本设计对于无线控制、无线监测、无线传感器网络、农牧生产、智能家居、工业生产等无线网络具应用场合有非常重要的意义。 另外文中深入研究了nRF24L01的各种性能特性,包括接收模式,发送模式,数据包格式,自动重发和自动应答和,并设计了一种频道的选择方法,让无线网络尽可能地避免不必要的干扰,还设计了自定义应答方式。另外还详细介绍系统各个模块的硬件设计和模块器件的选型。 本文设计根据硬件设计实现了相应的软件设计,并根据nRF24L01的特性,本文采用集中式的路由算法,由于网络节点大都是普通节点与协调节点的点对点通信,因此路由表采用单播的路由算法。路由表由协调节点自己计算出来后发送给各个普通网络节点。计算路由表之前,协调节点还必须获取整个网络的拓扑结构。文中设计实现这个协调节点获取网络拓扑过程的方法。 文中的最后还设计了一些点对点通信和组网通信的功能实验,以验证网络的实通信实现现,经实验表明文中的设计达到了设计需求。
引用
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页数:78
共 28 条
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