毕业设计（论文）：基于CDMA的无线传感器网络网关节点设计研究

基于CDMA的无线传感器网络网关节点设计研究作品展示无线传感器网络可见：网关节点是连接传感网络和公众网络的桥梁无线传感器网络网关节点的研究现状基于有线通信方式的以太网无线传感器网络网关基于无线通信方式的WLAN无线传感器网络网关基于无线通信方式的GPRS/CDMA无线传感器网络网关无线传感器网络网关设计设计思路短距离网络选型和长距离网络选型技术方案对比技术方案对比得出结论硬件设计软件设计短距离传输方案IrDA方案蓝牙方案UWB方案ZigBee方案ZigBee技术特点及应用ZigBee的特点主要有以下几个方面：低功耗低成本低速率短时延高容量高安全

Zigbee主要应用在距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间，典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据。根据设想，它的应用目标主要是：工业控制（如自动控制设备、无线传感器网络），医护（如监视和传感），家庭智能控制（如照明、水电气计量及报警），消费类电子设备的遥控装置、PC外设的无线连接等领域。公共网通信数据传输方案GPRS通信Wi-Fi通信CDMA通信（通信质量好、低辐射、健康环保）因此，网关节点的设计结合了“ZigBee”+“CDMA”的通信方式硬件设计9V稳压电源4.2V电源3.3V电源电源模块通信系统时钟ZigBee射频高频全向天线ZigBee无线通信模块ARM微处理器LPC2132设备接口逻辑控制系统时钟核心控制模块EM200CDMA1X设备接口逻辑RUIM插卡槽天线CDMA模块存储电路网关节点硬件总体框图核心控制模块电路设计核心处理器模块电路设计原理图ARM处理器（LPC2132）振荡电路复位电路存储电路

FM24CL04采用先进的铁电技术制造，可以象RAM一样快速读写，数据在掉电后可以保存10年，相对于EEPROM或者其它非易失性存储器，铁电存储器具有系统可靠性高，结构简单等优点。

ZigBee无线通信模块硬件电路图设计ZigBee无线通信模块与原理图天线接口电路设计

ZigBee无线通信模块的天线使用非平衡天线，因此采用非平衡变压器连接天线可使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容C114和电感L100、L101、L102以及一个PCB微波传输线组成，整个结构满足RF输入、输出匹配电阻的要求。天线接口电路原理图CDMA无线通信模块硬件电路设计电源电路设计

9V由外接稳压电源提供，EM200CDMA1X模块使用4.2V电源，ZigBee无线通信模块和LPC2132的CPU的工作电压为3.3V。考虑到开发板供电电流的大小，4.2V由9V经三段稳压芯片LM2576转换得到，为EM200供电；3.3V由4.2V经SP6201芯片转换得到，为ARM和ZigBee模块供电嵌入式程序设计基于CDMA无线传感器网络网关节点的数据传输需要程序设计完成的功能有：ZigBee无线传感器节点到网关上ZigBee模块之间的数据传输；ZigBee模块到ARM微处理器串口0之间串行数据的读取；ARM微处理器串口0与ARM微处理器串口1之间数据的传输；ARM微处理器向EM200发送AT指令，采用TCP协议传输数据，使EM200与控制中心建立端到端的连接。分成两个部分：网关节点ZigBee无线芯片程序设计

网关节点ARM处理器程序设计

网关节点ZigBee无线芯片程序设计设计思想

多个ZigBee模块采集数据后向网关节点发送，即多点对点传输软件实现的思想是：采用FDMA技术，即每个ZigBee模块分配一个特定的频率，按不同的频率在不同的信道上传输，而每个传感器节点和网关节点之间的传输又可以视为点对点通信。主程序数据采集FDMA点对点通信开始上电，初始化I/O口、串口以及中断接收信道初始值Receive=0Receive是否为0Y信道Receivef1=2840000f2=2843000采集传感器数值点对点通信（Receive+1）%3FDMA多点对点通信实现流程图点对点通信发送数据帧格式定义

参数设定：网络号节点号状态电压温度

1比特1比特1比特2比特2比特帧格式设定：网关节点ARM处理器程序设计ARM模块串口数据的传输是指数据由串口0从网关节点的ZigBee模块接收数据，然后发送给串口1，由于串口1连接EM200CDMA模块，因此串口1中的数据进行处理之后，利用EM200内嵌的TCP/IP协议，编写AT命令，使EM200采用TCP方式向CDMA网络发送数据。网关节点ARM处理器程序设计思想框图如下图：主程序串口数据传输数据处理TCP发送数据Y接收数据Y数据接收计数qr<3是否为起始字节YN数据接收计数qr>=10数据接收计数qr清零YNYN从串口缓存中按字节取数给数组赋值返回向量0x00开始是否清除中断数据接收计数qr++Start=1是否为结束字节NARM串口0中断接收流程图

ARM数据处理

ZigBee协议中定义的数据格式是字节，是定长；而通过EM200采用TCP协议发送的数据是字符串，又由于参数的数值是个变量，造成长度取值时可能不定，因此发送的字符串总长度是个变量。用AT指令用TCP发送数据的格式：测试及演示测试结果经过实际测试，该网关节点