无线环境监测模拟装置 -- 创新杯论文汇.docVIP

PAGE  PAGE 11 无线环境监测模拟装置 学院： 通信与电子工程学院 班级： 电子071 组长： *** 同组成员： *** *** 日期： 2010年5月10日 齐齐哈尔大学“创新杯”大学生电子设计竞赛 摘要：本作品以AT89C51单片机为核心，利用数字温度传感器以及光敏电阻采集温度和光照信息；通过 ASK 调制和调谐式解调（Tone Decoder）进行数据通讯，并采用 CSMA 方式解决了多个节点公用同一信道的问题；采用存储转发机制以及对被转发的数据包赋予生命周期的方法，实现了自动转发功能以及对新节点加入和 离开的自动识别。探测节点全部采用通用器件，以 60mW 左右的平均功耗实现了节点间 0.7m 以及转发方式下 1.4m 的通讯距离，在达到指标要求的前提下降低了 功耗和成本。 关键词：ASK 调制，Tone Decoder， CSMA，存储转发； 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc261865406 摘要  PAGEREF _Toc261865406 \h 2  HYPERLINK \l _Toc261865407 1 方案论证与比较  PAGEREF _Toc261865407 \h 4  HYPERLINK \l _Toc261865408 1.1 调制方案选择：  PAGEREF _Toc261865408 \h 4  HYPERLINK \l _Toc261865409 1.2 解调方案选择：  PAGEREF _Toc261865409 \h 4  HYPERLINK \l _Toc261865410 1.3 多点通讯方案选择：  PAGEREF _Toc261865410 \h 4  HYPERLINK \l _Toc261865411 2理论分析与参数计算、电路设计  PAGEREF _Toc261865411 \h 5  HYPERLINK \l _Toc261865412 2.1 收发电路分析  PAGEREF _Toc261865412 \h 5  HYPERLINK \l _Toc261865413 2.2 通讯协议分析  PAGEREF _Toc261865413 \h 5  HYPERLINK \l _Toc261865414 2.3 无线收发电路设计  PAGEREF _Toc261865414 \h 6  HYPERLINK \l _Toc261865415 2.4 传感器电路设计  PAGEREF _Toc261865415 \h 7  HYPERLINK \l _Toc261865416 2.5 软件设计  PAGEREF _Toc261865416 \h 7  HYPERLINK \l _Toc261865417 3统测试与数据分析  PAGEREF _Toc261865417 \h 9  HYPERLINK \l _Toc261865418 3.1讯距离测试。  PAGEREF _Toc261865418 \h 9  HYPERLINK \l _Toc261865419 3.2络测试。  PAGEREF _Toc261865419 \h 10  HYPERLINK \l _Toc261865420 3.3动转发测试。  PAGEREF _Toc261865420 \h 10  HYPERLINK \l _Toc261865422 34系统功耗测试。  PAGEREF _Toc261865422 \h 10  HYPERLINK \l _Toc261865423 4总结  PAGEREF _Toc261865423 \h 11  1 方案论证与比较 1.1 调制方案选择： 方案 1：采用 FSK 调制，优点是具有较强的抗干扰能力。缺点是解调部分的硬件较为复杂。 方案 2：采用ASK 调制，优点是调制和解调的电路都相对简单，缺点是抗干扰能力较差。通过在干扰较小的频段选择合适的载频，并通过窄带滤波能够消除大部分干扰，所以本作品选择了 ASK 调制方式。 1.2 解调方案选择： 方案 1：对 ASK 信号放大与窄带滤波后，进行包络检波，再通过门限判决的方 法解调。该方案的成本低，缺点是抗干