基于NRF24L01的智能家居設計-無線傳感器實習報告

ID:110653 · 發表于 2016-3-30 18:13

無線傳感器實習報告

題目：基于NRF24L01的智能家居設計

姓名：學號：

院（系）：自動化學院專業：測控技術與儀器

摘要

無線傳感器網絡技術在環境監測、工業數據采集和軍事等大規模領域具有廣泛應用，隨著自動控制、網絡技術和芯片小型化的發展，小規模的無線傳感器網絡技術將會越來越多的走進人們的日常生活。作為傳感器網絡的一種小規模應用，智能家居引起了人們的廣泛關注和研究，本文以智能家居為應用平臺，設計了一種小規模的無線傳感器網絡，稱之為無線傳感局域網絡，該網絡具有良好的穩定性、可靠性和實時性，可實現數據采集、遠程控制以及安全防護等智能家居的基本功能。

無線傳感局域網絡的設計主要包括無線傳感器節點的硬件設計和路由協議的軟件設計兩部分。其中無線傳感器節點的設計采用了2.4Ghz的無線通信芯片nRF24L01 和高性價比8位微控制器stm8s003，傳感器采用通用型空氣質量傳感器MQ-135采集室內空氣質量，火焰傳感器YS-17檢測室內是否發生火災，溫濕度傳感器DH11檢測室內溫濕度，光敏傳感器3DU5檢測室內光強，HC-SR501檢測人員進入，可控硅BAT138控制用電器的開斷，串口轉WiFi模塊ESP8266用于將協調器采集的信息傳輸到網絡，實現遠程監控。

Abstract

Wireless sensor network technology in environmental monitoring, industrial data acquisition and military large-scale field has wide application, along with the automatic control, the development of network technology and chip miniaturization, small-scale wireless sensor network technology will be more and more into People's Daily life. As a small sensor network applications, smart homes has attracted wide attention and research, based on smart home application platform, we design a small-scale wireless sensor network (WSN), called local wireless sensor networks, the network has good stability, reliability and real-time performance, which can realize data acquisition, remote control and safety protection etc. The basic function of smart home.

Local area wireless sensor network design mainly includes the wireless sensor node hardware design and software design of two parts of the routing protocol. Including the design of wireless sensor nodes using the 2.4 Ghz wireless communication chip nRF24L01 and cost-effective 8-bit microcontroller stm8s003, sensor adopts universal air quality sensor MQ - 135 acquisition of indoor air quality, YS - 17 flame sensor detects whether indoor fire DH11 detection of temperature and humidity of indoor temperature and humidity, light sensor 3 du5 testing indoor light intensity, HC - SR501 inspection personnel to enter, SCR BAT138 control with electric open circuit, a serial port turn ESP8266 WiFi module is used for the transmission of the coordinator to collect the information to the network, realize remote monitoring。

Key words: the Internet of things intelligent household nRF24L01 local area wireless sensor network

第一章緒論 1

1.1 研究背景和意義 1

1.1.1 物聯網概述 1

1.1.2無線傳感器網絡概述 1

1.2 無線傳感器網絡的研究現狀 2

1.2.1 情報偵察 2

1.2.2物種監測 3

1.2.3全球變暖預警 3

1.3論文的主要工作及結構 3

第二章無線傳感局域網絡的技術基礎 4

2.1 短距離無線通信技術 5

2.1.1藍牙技術 5

2.1.2Wi-Fi 技術（IEEE802.11b） 5

2.1.3zigbee 技術(IEEE802.15.4) 6

2.1.4UWB 無線通信技術 7

2.1.5RFID 技術 7

2.2 路由協議 8

2.2.1 平面路由 8

2.2.2 層次路由 11

2.2.3分析比較.....................................................................................13

無線傳感局域網絡設計的整體方案....................................................13

3.1 應用平臺...............................................................................................14

3.2 系統功能...............................................................................................16

3.2.1 數據采集....................................................................................16

3.2.2遠程監控.....................................................................................16

3.2.3 安全防護....................................................................................17

3.3硬件設計思想........................................................................................17

3.4本章小結................................................................................................18

無線傳感器節點的設計........................................................................19

4.1無線通信模塊........................................................................................19

4.1.1 NRF24L01的簡介......................................................................19

4.1.2 引腳功能及描述 20

4.1.3 工作模式....................................................................................21

4.1.4工作原理 22

4.1.5配置字..........................................................................................22

4.2處理器模塊...........................................................................................23

4.2.1 STM8S003簡介..........................................................................23

4.2.2 STM8S003引腳功能描述..........................................................24

4.2.3 工作原理.....................................................................................25

4.3 數據采集于輸出模塊............................................................................26

4.3.1 DH11溫濕度模塊........................................................................27

4.3.2 空氣質量傳感器MQ136............................................................28

4.3.3 光敏傳感器3DU5.......................................................................29

4.3.4 可控硅BAT138...........................................................................30

4.3.5 WIFI入網模塊.............................................................................32

4.4本章小結..................................................................................................33

第五章小試牛刀................................................................................................33

5.1實驗效果圖 33

5.2節點分析................................................................................................34

5.2.1 SINK節點...................................................................................34

5.2.2 路由節點....................................................................................34

5.2.3 傳感器節點................................................................................35

5.3 總結.......................................................................................................35

致謝......................................................................................................................35

參考文獻.............................................................................................................36

第一章 緒論

1.1 研究背景和意義

1.1.1 物聯網概述

早在1999 年，物聯網的概念就被提出，它的定義是：按照約定的協議（目前還沒有一個統一的標準），把信息感應設備（紅外傳感器、激光掃描器、射頻識別、溫濕度傳感器、繼電器、定位系統等）與互聯網連接起來，實現智能化識別、跟蹤、定位、監控、管理以及安全防護的一種網絡。簡而言之，物聯網就是“物物相連的互聯網”。近年來，各國紛紛提出自己的物聯網發展戰略。2008 年底，IBM 公司提出了“智慧地球”的概念，該戰略的目標是：利用傳感器網絡把各種物體整合起來，借助于運算速度高達千萬億次的超級計算機以及當今比較熱門的云計算技術，人們可以更加精細動態的管理生產和生活，從而達到“智慧”的狀態。我國的“物聯網”技術緊扣世界科技發展的節奏，研發階段處于世界先進水平，并成為傳感網國際標準制定的主要國家之一

1.1.2無線傳感器網絡概述

無線傳感器網絡WSN（Wireless Sensor Networks）是物聯網的基礎之一，單從網絡技術而言，WSN 是一種特殊的Ad-hoc 網絡。在一定區域內，放置大量的傳感器節點，這些節點按照一定規則進行數據采集和傳輸，這樣的網絡就是無線傳感器網絡。通過傳感器網絡，人們能夠直接的感知客觀世界，從而極大的延展了人類認識世界的能力。傳感器網絡系統包括傳感器節點、網關節點和用戶端，圖1-1 為其示意圖。隨機部署在一定環境區域中的眾多傳感器節點，按照一定的路由協議建立網絡，并將傳感器采集的環境數據通過該網絡傳輸網關節點，網關節點經過外網傳輸到用戶端，人們通過

用戶端對整個網絡進行配置和管理。

1.2 無線傳感器網絡的研究現狀

無線傳感器節點體積小、成本低，可以大規模布置，因此無線傳感器網絡可廣泛應用于情報偵察、物種監測、全球變暖預警等規模較大的領域。

1.2.1 情報偵察

隨著傳感器網絡的快速發展，未來戰場的情報搜集手段是這樣的：先進的無人機在戰場區域上空拋灑大量傳感器節點，節點隨機部署在被監測區域內并自動組網，豐富翔實的戰場情報數據就能通過傳感器網絡傳送給指揮部。例如，地震波傳感器可以探測敵方重型戰車的距離和數量，特殊氣體傳感器可用來探測戰場有無毒氣，具有定位功能的傳感器網絡可以為導彈提供精確制導等等。諸如此類的應用可以為未來的戰場偵察模式帶來革命性的變化。

1.2.2物種監測

無線傳感器網絡為生物科學研究提供了很大的方便。例如，為了研究四川臥龍大熊貓的生活習性，可以在自然保護區內大量布置帶有影像采集功能的傳感器節點，利用無線的方式傳送大熊貓活動的影像，這樣既排除了人為驚擾也避免了潛伏觀測的危險性；又如，光線較暗且不宜放置體積較大監測儀器的鳥巢內，可以安放體積較小的紅外傳感器節點來對其監測；此外，還可以用溫度、濕度，壓力和海拔高度等傳感器來采集生物的生存環境指標。無線傳感器網絡的應用可以改變生物研究的固有手段，使科學研究在無人值守的情況下就能得到精細化的進行。

1.2.3全球變暖預警

當今，溫室氣體的排放加速了全球氣候的變暖，有記錄顯示：在過去四五十年里，北極冰厚度已經下降了40%。這是一個可怕的數字，任由其發展下去，冰山融化導致的海平面上升的后果將會是災難性的。為了更好地了解地球氣候的變化，可以用無線傳感器網絡來監測冰山的狀態：溫度，高度，壓力，位置變化等，以此來推斷全球氣候的變化，指導人們進行環境的保護、降低碳排放、新能源的開發和應用。挪威科學家已經開始了類似的研究。

隨著科學技術的發展和人們對于生活舒適性和便利性要求的提高，無線傳感器網絡技術逐漸走進普通家庭的日常生活，而日常生活場合不需要維持大量的傳感器節點，小規模的無線傳感器網絡就能滿足日常需要，我們稱這種小規模的無線傳感器網絡為無線傳感局域網絡。本文將小規模的無線傳感器網絡引入家居住宅之中，提出了一種以智能家居為應用平臺的無線傳感局域網絡，通過該網絡可以實現家居環境數據采集、遠程控制和安全防護等功能。

1.3論文的主要工作及結構

本文將無線傳感器網絡技術引入日常生活的應用之中，提出了一種應用于智能家居的無線傳感局域網絡。首先，以無線通信芯片nRF24L01 和微控制器芯片STM8S003為基礎設計了無線傳感器節點，傳感器采用通用型空氣質量傳感器MQ-135采集室內空氣質量，火焰傳感器YS-17檢測室內是否發生火災，溫濕度傳感器DH11檢測室內溫濕度，光敏傳感器3DU5檢測室內光強，HC-SR501檢測人員進入，可控硅BAT138控制用電器的開斷，串口轉WiFi模塊ESP8266用于將協調器采集的信息傳輸到網絡，實現遠程監控；其次，對兩種經典的層次路由協議（LEACH 路由和PEGASIS路由）進行融合和改進，提出了一種應用于智能家居的鏈簇路由協議。

第一章介紹課題的背景和意義，闡述了無線傳感器網絡的研究現狀以及本論文的主要工作和具體組織結構。

第二章介紹無線傳感局域網絡的技術基礎，主要介紹了幾種典型的短距離無線通信技術和路由協議，并對層次路由和平面路由做了比較分析。

第三章提出總體設計方案，主要介紹了無線傳感局域網絡的應用平臺、系統功能以及硬件和路由的設計思想。

第四章詳細闡述無線傳感器節點的設計，重點介紹了以nRF24L01 為基礎的無線通信模塊的設計和以STM8S003 為基礎的處理器模塊的設計，并介紹了傳感器模塊、輸入輸出模塊、電源模塊、WiFi 接口以及遙控節點的設計。

第五章詳細闡述了鏈簇路由協議的設計，首先分析了兩種經典的分層路由協議；其次，詳細介紹了基于智能家居的鏈簇路由協議的設計過程，包括網絡模型、數據幀結構、通信機制、路由建立和數據傳輸等。

第六章對論文進行總結，并對后續工作做了展望。

第二章 無線傳感局域網絡的技術基礎

無線傳感器網絡技術涉及多學科交叉的研究領域，因此需要多種關鍵技術的支撐，如網絡拓撲、路由協議、時間同步、網絡安全、定位技術、短距離無線通信技術等，本文僅對短距離無線通信技術和路由協議進行介紹和分析。

2.1 短距離無線通信技術

隨著通信及網絡技術的發展，人們對無線通信技術有了更多的需要，尤其是近年來“物聯網”概念的提出，極大的推動了短距離無線通信技術的發展。目前比較成熟的短距離無線通信技術有以下幾種：藍牙技術、無線局域網(Wi-Fi)、Zigbee、超寬頻(UWB)和RFID。

2.1.1藍牙技術

藍牙技術，英文名字為Bluetooth,是由愛立信等五家公司于20 世紀九十年代末開發的，該技術的目的是解決室內短距離的無線數據通信。藍牙技術所用的頻段為2.4GHz的工業、科學、醫學頻段，數據傳輸速率較高，能達到每秒一兆比特，網絡拓撲結構如圖2-1 所示，支持點對點通信、星型網絡以及混合型的網絡。藍牙技術在辦公場所和個人數據傳輸方面有較多使用，可以實現PC、傳真機、打印機、手提電腦、移動電話、無線耳機的無線連接。隨著新一代藍牙標準的推出，傳輸速率可能升高一個數量級，這種高的傳輸速率可以支持多媒體數據的傳輸業務。

2.1.2Wi-Fi 技術（IEEE802.11b）

Wi-Fi 技術,中文譯為無線高保真,也是一種短距離無線通信技術,它屬于802.11b標準。Wi-Fi 技術的傳輸距離要比藍牙技術遠的多，藍牙的通信距離在十米左右，而Wi-Fi 的傳輸距離可以達到幾百米；另外，Wi-Fi 技術的傳輸速率也較高。基于以上特點，Wi-Fi 技術具有廣泛的應用，市場上的很多無線路由器就是基于Wi-Fi 技術的；賓館、餐館、圖書館等場所都有Wi-Fi 熱點的接入，可以方便人們通過手提電腦或者手機以及其他掌上設備通過無線的方式接入互聯網。由于Wi-Fi 的輻射功率比手機的功率都要低，大量Wi-Fi 熱點的密集放置也不會給人體帶來危害性的輻射。

2.1.3zigbee 技術(IEEE802.15.4)

zigbee 技術，是一種基于短距離的無線通信技術，這種技術組網比較簡單、數據傳輸速率較低、能耗較小。該技術是建立在802.15.4 標準之上的。這種短距離無線通信技術在對傳輸速率要求不高的場合中具有廣泛的應用。zigbee 技術所搭建的網絡中具有兩種不同功能的設備，一種設備具有較全面的功能，它可以與所有的設備進行通信；而另一種設備不能與所有的設備進行通信，只能與相關的全功能設備通信，因此這種設備被稱為半功能設備。全功能設備用FFD 表示，半功能設備用RFD 表示。該技術定義了兩種拓撲結構，一種是點對點的拓撲結構，一種是點對多點星型的拓撲結構。點對點拓撲結構的通信雙方可以是全功能設備和半功能設備，也可以是全功能設備和全功能設備；點對多點的拓撲結構的通信中心是全功能設備，從設備是半功能設備也可以是其他星型網絡的全功能設備，如圖2-2 所示。相對來說，點對點的結構可以通過接力的方法來實現遠程接力傳輸，因為節點的通信覆蓋范圍有限，所以這種結構適用于較為復雜的數據傳輸網絡，如物流和無線傳感器網絡等；星型網絡主要應用于較小規模的無線通信領域中，如小型智能家居和PC 的外設等。

2.1.4UWB 無線通信技術

UWB——超寬帶技術，是一種短距離高速無線通信技術。該技術最早應用于軍事領域，近幾年才被批準進入民用領域。UWB 的特點就是具有極寬的帶寬，如圖2-3 所示，不同于傳統的正弦載波，超寬帶技術利用極短的窄脈沖傳輸數據，時域很窄則頻域很寬，頻率范圍可從3.1Ghz 到10.6GHz。

2.1.5RFID 技術

RFID 技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取目標對象的相關數據，工作過程可以無人值守，適用于多種工作環境。RFID 的基本模塊由三部分組成：標簽、閱讀器和天線，其工作原理是這樣的：閱讀器時刻發送射頻信號，裝有電磁感應線圈的標簽進入閱讀器所產生的磁場中，會產生相應的感應電流，感應電流的能量會驅動標簽通過天線發送出自身存儲的信息，閱讀器接

收到標簽信息后，將其送至中央處理系統。

2.2 路由協議

路由協議負責將數據分組從源節點通過網絡轉發到目的節點，有能量高效、可擴展性、魯棒性、快速收斂性的特點。按照最終形成的拓撲結構，無線傳感局域網絡的路由協議可分為平面路由和層次路由兩大類，以下是對這兩類路由協議的介紹和分析。

2.2.1 平面路由

在平面路由協議中，所有傳感器節點的地位都是平等的，不存在級別的差異，數據的傳輸平等的在各節點之間傳遞，該協議的組網簡單，網絡比較可靠，適用于規模較小的無線傳感器網絡。以下介紹幾種典型的平面路由協議：SPIN、DD、Rumor。

2.2.1.1 SPIN 路由算法

SPIN 協議是一種以數據為中心的自適應路由協議，通過節點間的協商，融合相關性較強的數據，從而減少了通信數據量，降低了功耗，提高了能量管理的有效性。

SPIN 使用三種報文數據：廣播數據、請求報文數據和原始采集數據。SPIN 工作流程如下：當某節點感知到新事件發生時，就會向周圍的節點廣播包含有原始采集數據的報文，收到該報文的節點檢查對此數據是否感興趣，若感興趣則發送數據請求報文REQ，感知到事件的節點收到數據請求報文后，給其發送原始采集數據；收到原始數據的節點再重復剛才節點的動作，像周圍發送廣播報文……其中已經存儲有該原始數據的節點不再發送數據請求報文，流程圖如2-4 所示。其中ADV 為廣播數據，REQ 為請求發送數據，DATA 為原始采集數據。

2.2.1.2 DD 路由算法

DD 路由協議和SPIN 協議所不同的是：SPIN 的路由從感知事件發生的節點發起，而DD 算法則是從需要某種數據的節點開始，因此它是一種基于查詢的路由機制。

DD 算法的整個工作流程由三個階段組成，如圖2-5 所示。第一個階段，匯聚節點在全網廣播Interest 信息，這種廣播是周期性的，收到Interest 信息的節點轉發此信息至網絡中的所有節點，興趣在轉發的同時建立了從數據源到匯聚節點的梯度場，這個階段被稱為興趣的廣播階段；梯度場建立之后，源節點采集到的據沿著梯度場傳遞到匯聚節點，在數據的傳遞過程中，每條路徑的質量都被記錄下來，其中路徑的質量包括能耗等指標，這些指標被作為路徑選擇的依據，這個階段被稱為梯度建立的階段；梯度建立之后，從源節點采集的數據會有多種路徑到達匯聚節點，因此匯聚節點會收到多個相同的數據，匯聚節點會根據每條路徑的質量來選擇一條最好的傳輸路徑，以后的數據傳輸就用單條最優路徑來完成。

2.1.1.3 Rumor 路由算法

Rumor 協議，中文譯為謠傳路由，該協議借鑒了一種幾何思想，該幾何思想是這樣的：歐式平面圖上任意兩條曲線具有很大的交叉概率。謠傳路由的開始從源節點和匯聚節點同時發起，感知到事件發生的源節點產生一個代理消息，該代理消息由源節點發送出去并經由任意路徑進行轉發，與此同時匯聚節點產生事件查詢信息，該查詢信息也在全網中以任意路徑的方式轉發，根據歐式平面圖上任意兩條曲線交叉概率很大的思想，這兩條路徑總會在某一點相交，當兩條路徑相交時，源節點與匯聚節點之間的路徑就建立起來了，如圖2-6 所示。歐式平面圖上任意兩條曲線的交叉幾率很大但不是一定交叉，因此該算法也存在著兩條路徑不相交的可能，如果查詢消息的路徑在較長的時間里沒有尋找到代理消息的路徑，則匯聚節點會采Flooding 的方式來發送查詢消息，從而加大路徑交叉的幾率。

2.2.2 層次路由

層次路由協議是相對于平面路由協議的，層次拓撲結構的網絡一般以簇的形式存在，網絡中的節點分為簇頭和簇成員兩類。簇成員負責區域發生事件的采集，簇頭節點負責簇的管理和簇成員的控制，簇頭的選舉原則根據一定的算法機制完成。典型的層次路由協議具有以下幾種：

2.2.2.1 LEACH 路由算法

LEACH 路由是最早提出的分層路由協議，是一種自適應的分簇拓撲算法。LEACH路由的基本思想是周期性的隨機選擇簇頭節點，其他非簇頭節點以就近原則加入相應的簇頭，形成簇，簇頭節點直接和Sink 節點通信。LEACH 算法能夠保證各節點等概率的擔任簇頭，使得節點功耗相對均衡。

簇頭選舉是LEACH 算法的關鍵問題之一，該算法采用隨機選舉簇頭的機制，首先設定一個閾值，由這個閾值來表征當選簇頭的概率，每個節點產生一個隨機數，如果該隨機數小于閾值則當選為簇頭。簇頭選舉完成之后進入簇的建立階段，非簇頭節點按照就近原則加入簇，這樣整個網絡就被分成了多個簇，成員節點采集信息給簇頭，簇頭經過數據融合再將數據發送給匯聚節點，如圖2-7 所示。

LEACH 協議通過分簇的方法優化了數據傳輸的能量和數量，提高了網絡的生存時間，但是還存在著一些問題，如該協議無法保證簇頭節點能遍及整個網絡，即簇頭分布不均勻，很可能出現簇頭節點集中在網絡中某一區域的現象。

2.2.2.2 PEGASIS 路由算法

PEGASIS 路由算法也是一種分層路由的算法，它是LEACH 算法的一種改進版本。LEACH 算法將網絡中的節點分成多個簇，每個簇是一個小規模的星形網絡，而PEGASIS路由算法將網絡的節點連接成一條鏈。此外，和LEACH 算法的多簇頭機制所不同的是，

該算法只選擇一個簇頭與Sink 通信，簇首節點采用輪流擔任的機制，這種路由算法平衡了網絡負載，提高了網絡的生存時間。

其中，成鏈階段利用的是貪婪算法，即路徑尋找從距離Sink 節點最遠端的節點開始，每個節點都選擇距離自己最近的節點作為下一跳，最終把所有的節點都串在一條鏈上，這種策略實現了局部最優。成鏈之后，在鏈中選擇一個節點作為簇首與匯聚節點通信，簇頭節點是輪流擔任的，動態的在鏈中游走，這種機制可以保證功耗的平衡。

PEGASIS 路由算法減少了頻繁分簇所產生的通信開銷，通過數據融合降低了通信數據量，相對于LEACH 算法，大大提高了網絡生存時間。但是該路由采用貪婪算法實現的數據傳輸鏈過長，因此數據鏈端數據傳輸到匯聚節點會有很大的延時。

2.2.2.3 TEEN 和APTEEN 路由算法

TEEN 和APTEEN 路由算法都是對LEACH 算法的改進版本，TEEN 解決了LEACH 算法實時性不強的問題，APTEEN 算法融合了LEACH 算法周期性采集數據的思想和TEEN 實時采集數據的思想。

TEEN 路由算法同LEACH 一樣，將網絡分成一個多簇的結構，多簇結構的網絡形成后，簇頭節點向簇內成員廣播兩個門限值。第一門限值是數據變動范圍的門限值，第二門限值是數據大小的門限值。只有被監測數據大于第二門限值，且被監測數據的變化幅度大于第一門限值時，傳感器節點才向匯聚節點發送被監測數據，閾值策略使得節點在數據變化不大時不發送數據，而有突發情況發生時則能及時發送數據，這種策略大大減少了數據的發送次數，但是不能周期性的采集數據。

APTEEN 算法改善了TEEN 算法不能周期性采集數據的缺點，是對TEEN 算法的擴展，APTEEN 算法結合了LEACH 算法和TEEN 算法的兩種不同策略，因此它是一種混合型的路由協議。在實現TEEN 算法功能的基礎上，APTEEN 還定義了一個計時器，計時器的門限值通過軟件配置，成功完成一次數據發送任務后，計時器變為零值，當計時器達到門限值后，不管被監測數據是否滿足兩個門限值，節點都將發送數據。因此，APTEEN 不但能實現TEEN 算法的實時性數據采集，也能實現LEACH 算法的周期性數據采集。

2.2.3 比較分析

與平面路由相比，層次路由具有以下優點：

①平面路由的節點地位是平等的，每個節點都需要維持較大的路由表項信息，而層次路由中只需簇頭節點維持這些信息，其他簇成員節點不需要維持大量的路由和控制信息。

②相比于平面路由，層次路由具有更好的可擴展性，因此適合于規模較大的傳感器網絡。

③平面路由的匯聚節點需要和網絡中的每一個節點通信，因此負載較大；層次路由中的匯聚節點只需和簇頭節點通信，負載較小，因此減緩了匯聚節點的能量消耗。

④層次網絡中的成員節點只需和簇頭節點通信，通信距離較小，避免了直接與匯聚節點的長距離通信。

⑤層次路由的簇頭節點能將簇數據進行融合，相比于平面路由，大大降低了數據傳輸量。

⑥層次路由按照地理位置分簇，相對于平面路由優化了傳輸路徑，從而降低了功耗，延長了網絡的生存時間。

經過以上分析，本設計的無線傳感局域網絡將采取層次路由的思想來設計路由協議。

2.3 本章小結

本章主要介紹了無線傳感局域網絡所需要的兩種關鍵技術——短距離無線通信技術和路由協議。首先簡要分析了當前應用比較廣泛的幾種短距離無線通信技術，如藍牙技術、Zigbee 技術、超寬帶技術等，經過對它們基本指標的了解和分析，為下文的無線芯片的選型打下了基礎。其次，分析了無線傳感局域網絡的幾種平面路由和層次路由，并對它們進行比較分析，得出層次路由具有較多優點的結論，因此本文將采用層次路由作為無線傳感局域網絡的路由協議。

第3 章無線傳感局域網絡的總體設計方案

圖3.1（我家的平面圖）

電燈窗簾電視機

電風扇花盆

如圖3.1是我家房間布局圖，有3個房間，一個衛生間，一個大廳，一個走廊，一個樓梯間。如下圖3.2是比爾蓋茨家的世外桃源：

圖3.2

因為我們無法和比爾蓋茨相比，不能雇傭最優秀的設計團隊，所以設計一套簡單耐用的智能系統很有必要。

本系統以智能家居為無線傳感器局域網絡的應用平臺，為一個普通家庭的戶型設計，由3-8個獨立空間組成，每一個獨立空間至少有一個臨近的空間，且與鄰居空間被鋼筋混凝土材質的墻壁阻隔。每個空間內有3 至4 個家用電器設備，如照明、窗簾、熱水器、空調、溫濕度監測、煙霧監測……。

其中某一個空間放置一臺可以連接互聯網的計算機，且計算機移動頻率較低，具有長時間放置在該獨立空間的可能。用戶希望通過計算機了解家居環境狀態和家電設備的工作情況，并能借助于互聯網實現對家電的遠程控制。

基于以上分析，本文的無線傳感局域網絡系統由一臺計算機、一個Sink 節點、多個傳感器子節點組成，如圖3-2 所示。計算機是無線傳感局域網絡的控制終端，并承擔局域網絡與外部網絡連接樞紐的任務，與計算機直接相連的無線傳感器節點為Sink 節點，Sink 節點是無線傳感局域網絡的數據匯集節點和控制節點，網絡中的子節點通過一定的協議將采集到的數據發送給Sink 節點， Sink 節點可以將這些數據發送給上位機上傳到互聯網；用戶的指令也可以通過計算機下達給Sink 節點，通過一定的協議發送給網絡中的子節點，從而實現遠程控制。

空調溫度濕度光強窗簾煙霧熱水器燈光紅外人體檢測......

Sink節點

WiFi NRF24L01

圖3-3

3.2系統功能

3.2.1數據采集

本文設計的無線傳感器局域的節點具有一定的開放性，可以擴展多種類型的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、可見光照傳感器和煙霧傳感器等，如圖3-4 所示。傳感器所采集的環境數據通過無線傳感局域網絡送達計算機，以圖文的形式顯示出來，讓用戶對居住環境狀況有一個直觀的了解，數據采集功能是應用于智能家居的無線傳感器網絡的基本功能。

3.2.2遠程控制

......................

通過互聯網或者移動通信，用戶可以在任何地方對家電進行遠程控制，如回家半個小時之前開啟熱水器、空調等，如圖3-5 所示。諸如此類多種多樣預約式的功能，可以為人們提供更加舒適、方便、人性化的居住環境。

圖3-5

3.2.3安全防護

無線傳感局域網絡的數據采集節點可擴展多種類型的防災減災傳感器，如時刻處于工作狀態的煙霧傳感器可以及時發現火情，并通過聲光報警方式告知用戶及時處理火情，從而為家居帶來安全。條件允許的情況下，可以通過擴展監控設備來監控陌生人員的進入。

3.3硬件設計思想

基于無線傳感器節點在續航能力、計算能力和存儲容量等方面的限制，無線傳感器節點的硬件設計要遵循以下思想：

集成化：智能家居網絡的特點和應用場合要求傳感器節點的設計必須遵循集成化、小型化的設計原則。

低成本：傳感器節點的大規模性和廣泛應用要求其成本必須要低廉，設計中所選取的無線模塊和控制模塊都是性價比較高的產品。

低功耗：由于傳感器節點的續航能力有限，因此各個模塊要有極低功耗才能滿足傳感器的持續長久工作。

模塊化：智能家居傳感器節點模塊化設計的原則使得網絡具有很大的容錯性，且易于檢錯和維護，這也是目前電路設計的普遍原則。

可擴展：傳感器節點設計有多種接口，這種設計可以很好的滿足設計的深入研究和改進。

本文的硬件選型基于以上思想，無線芯片選用的是 Nordic Semiconductor 公司的nRF24L01，處理器芯片選用的是STMicroelectronics公司的產品STM8S003。傳感器采用空氣質量傳感器MQ-135，火焰傳感器YS-17，溫濕度傳感器DH11，光敏傳感器3DU5，紅外線檢測模塊HC-SR501，開關模塊選用可控硅BAT138，在有條件的情況下選擇攝像頭0v7670.

3.4路由設計思想

圖3-6

無線傳感器網絡的路由分為平面路由和分層路由兩部分，基于第二章的分析，本設計將采用分層路由協議思想。

分層結構的路由具有低延遲、能耗均勻、擴展性好等特點，在無線傳感局域網絡中有廣泛的應用。LEACH 路由和PEGASIS 路由是分層路由協議的兩個典型代表，本文吸取了LEACH 算法分簇的思想和PEGASIS 算法數據傳輸鏈的思想，并對它們進行融合和改進，提出了一種應用于智能家居的鏈簇路由協議，示意圖如圖3-6 所示。

3.5 本章小結

本章主要介紹了無線傳感局域網絡的總體設計方案。首先闡述了無線傳感局域網絡的應用平臺為智能家居，并介紹了系統所要實現的功能，包括數據采集、遠程控制和安全防護；其次，描述了網絡節點的硬件設計思想；最后，構想了無線傳感局域網絡的路由協議設計，即對兩種分層協議進行融合和改進，提出一種應用于智能家居的鏈簇路由協議。

第4 章無線傳感器節點的設計

無線傳感器節點由四部分組成：無線通信模塊、處理器模塊、數據采集和控制輸出模塊、電源模塊，如圖4-1 所示。無線通信模塊負責與其他節點的無線通信，收發指令信息和環境數據，本設計采用挪威半導體公司的nRF24L01 無線通信模塊；處理器模塊負責整個傳感器節點的任務管理、路由協議、存儲和處理無線通信模塊接收和發送的數據等，是傳感器節點的控制中樞，本設計采用STMicroelectronics 公司的STM8S003系列單片機，該單片機體積小、功耗低、速度高的特點能很好的適用于傳感器節點的設計開發；數據采集接口可以連接多種類型的傳感器，如溫度、濕度、煙霧等；控制輸出接口可以通過可控硅控制直流和交流用電器的開斷；電源管理模塊采用兩套方案：市電供電和紐扣鋰電池供電，連接到家電上的不易移動的節點可以用持續的市電供電，經常移動的如遙控節點用體積較小的鋰紐扣電池供電，穩壓電路采用AS1117 芯片。

4.1無線通信模塊

4.1.1 NRF24L01簡介

nRF24L01是一款新型單片射頻收發器件,工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM頻段。內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器等功能模塊,并融合了增強型ShockBurst技術，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。nRF24L01功耗低,在以-6dBm的功率發射時，工作電流也只有9mA;接收時，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節能設計更方便。nRF24L01主要特性如下：

1、GFSK調制，硬件集成OSI鏈路層；

2、具有自動應答和自動再發射功能；

3、片內自動生成報頭和CRC校驗碼；

4、數據傳輸率為l Mb/s或2Mb/s；

5、SPI速率為0 Mb/s～10 Mb/s；

6、125個頻道與其他nRF24系列射頻器件相兼容；

7、QFN20引腳4 mm×4 mm封裝；

8、供電電壓為1.9 V～3.6 V；

4.1.2 引腳功能及描述

nRF24L01的封裝及引腳排列如圖所示。各引腳功能如圖4-2所示。

圖4.2 nRF24L01封裝圖

CE：使能發射或接收；

CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引腳端，微處理器可通過此引腳配置nRF24L01：

IRQ：中斷標志位；

VDD：電源輸入端；

VSS：電源地；

XC2，XC1：晶體振蕩器引腳；

VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為1.8 V；

ANT1,ANT2：天線接口；

IREF：參考電流輸入；

4.1.3 工作模式

通過配置寄存器可將nRF24L01配置為發射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表4-3所示。

表4-3 nRF24L01工作模式

模式	PWR_UP	PRIM_RX	CE	FIFO寄存器狀態
接收模式	1	1	1	-
發射模式	1	0	1	數據在TX FIFO 寄存器中
發射模式	1	0	1→0	停留在發送模式，直至數據發送完
待機模式2	1	0	1	TX_FIFO為空
待機模式1	1	-	0	無數據傳輸
掉電	0	-	-	-

待機模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的；待機模式2則是在當FIFO寄存器為空且CE=1時進入此模式；待機模式下，所有配置字仍然保留。在掉電模式下電流損耗最小，同時nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。

4.1.4工作原理

發射數據時，首先將nRF24L01配置為發射模式：接著把接收節點地址TX_ADDR和有效數據TX_PLD按照時序由SPI口寫入nRF24L01緩存區，TX_PLD必須在CSN為低時連續寫入，而TX_ADDR在發射時寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10μs，延遲130μs后發射數據;若自動應答開啟，那么nRF24L01在發射數據后立即進入接收模式，接收應答信號（自動應答接收地址應該與接收節點地址TX_ADDR一致）。如果收到應答，則認為此次通信成功，TX_DS置高，同時TX_PLD從TX FIFO中清除;若未收到應答，則自動重新發射該數據(自動重發已開啟)，若重發次數(ARC)達到上限，MAX_RT置高，TX FIFO中數據保留以便在次重發;MAX_RT或TX_DS置高時，使IRQ變低，產生中斷，通知MCU。最后發射成功時,若CE為低則nRF24L01進入空閑模式1;若發送堆棧中有數據且CE為高，則進入下一次發射;若發送堆棧中無數據且CE為高，則進入空閑模式2。

接收數據時,首先將nRF24L01配置為接收模式，接著延遲130μs進入接收狀態等待數據的到來。當接收方檢測到有效的地址和CRC時，就將數據包存儲在RX FIFO中，同時中斷標志位RX_DR置高，IRQ變低，產生中斷，通知MCU去取數據。若此時自動應答開啟，接收方則同時進入發射狀態回傳應答信號。最后接收成功時，若CE變低，則nRF24L01進入空閑模式1。在寫寄存器之前一定要進入待機模式或掉電模式。

4.1.5配置字

SPI口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為10 Mb/s，傳輸時先傳送低位字節，再傳送高位字節。但針對單個字節而言，要先送高位再送低位。與SPI相關的指令共有8個，使用時這些控制指令由nRF24L01的MOSI輸入。相應的狀態和數據信息是從MISO輸出給MCU。

nRF24L0l所有的配置字都由配置寄存器定義，這些配置寄存器可通過SPI口訪問。nRF24L01 的配置寄存器共有25個，常用的配置寄存器如表4-4所示。

地址（H）	寄存器名稱	功能
00	CONFIG	設置24L01工作模式
01	EN_AA	設置接收通道及自動應答
02	EN_RXADDR	使能接收通道地址
03	SETUP_AW	設置地址寬度
04	SETUP_RETR	設置自動重發數據時間和次數
07	STATUS	狀態寄存器，用來判定工作狀態
0A~0F	RX_ADDR_P0~P5	設置接收通道地址
10	TX_ADDR	設置接收接點地址
11~16	RX_PW_P0~P5	設置接收通道的有效數據寬度

表4-4 常用配置寄存器

4.2處理器模塊

4.2.1 STM8S003簡介

16 MHz的哈佛架構和先進的STM8內核，3級流水線擴展指令集，程序存儲器：8KB閃存。數據保留20年，在55°C100次循環后不損壞。RAM：128字節數據存儲器；128字節真正的數據EEPROM;耐力為100 K。復位和電源管理：2.95至5.5 V的工作電壓靈活的時鐘控制。4個主時鐘源：低功率晶體振蕩器，外部時鐘輸入，用戶可調整的16MHzRC，內部低功耗128kHzRC帶有時鐘監控的時鐘。安全系統電源管理：低功耗模式（等待，主動停止，暫停）關機單獨的外設時鐘永久性啟動，低功耗電源上電和掉電復位中斷管理Nexted中斷控制器。具有32個中斷，6向量多達27個外部中斷，高級控制定時器：16位。4CAPCOM渠道，3個互補輸出，死區時間插入和靈活的同步16位通用定時器，3CAPCOM通道（IC，OC或PWM）。8位預分頻器的8位基本定時器，自動喚醒定時器，窗口看門狗獨立的看門狗定時器。通信接口：LINUART時鐘輸出同步操作，智能卡，紅外線，SPI。接口多達8Mbit / s的I2C接口，最高到400Kbit/ s的模擬到數字轉換器（ADC）10位，±1 LSBADC最多5個多路復用通道，掃描模式和模擬看門狗的I /O，多達28個I /O，最大32引腳封裝，包括21個高灌電流輸出強大的I/ O設計，避免電流注入開發，支持嵌入式單線接口模塊（SWIM）快速片上編程和非侵入性調試。內部結構圖如4-5所示：

圖4-5

4.2.2 STM8S003引腳功能描述

圖4-6

PA1-PA2:外部晶振輸入，可直接用芯片自帶16MHZ時鐘，可作為一般io口

使用。

PA3:定時器2 PWM通道3輸出端口，可控制開關型用電器，比如電燈，熱

水器，窗簾，花盆澆水等。

PB4-PB5：iic接口，可接iic器件，比如加速度傳感器ADX345，DS1302作

為拓展外部傳感器接口用，也可作為普通的io口，需要上拉。

PC4-PC7：SPI接口，用于本次無線傳感網絡載體NRF24L01(因NRF2401需

要6根控制總線，可將PA1-PA2作為控制線)的連接。

PD1：調試io口，不能用作測試接口。

PD2-PD3：模擬io口，可以作為模擬傳感器輸入端口使用，也可作為一般

通用io使用。

PD4:報警指示燈io口，可以作為通用io口使用。

PD5-PD6：串行接口，作為外置串行轉WiFi/藍牙的接口，可以將數據直接

傳輸到互聯網或服務器，也可以作為通用io口使用。

4.2.3工作原理否

4.3數據采集和控制輸出模塊

4.3.1 DH11溫濕度模塊

DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據用戶需求而提供。

應用領域:

暖通空調、測試及檢測設備、汽車、數據記錄器、消費品、自動控制、氣象站、家電、濕度調節器、醫療、除濕器。

表4-8 DHT11傳感器信息

型號	測量范圍	測濕精度	測溫精度	分辨力	封裝
DHT11	20－90％RH 0－50℃	±5％RH	±2℃	1	4針單排直插

表4-9 傳感器性能說明

參數

條件

Min

Typ

Max

單位

濕度

分辨率

1	1	1	%RH
	16		Bit

重復性

±1

%RH

精度

25℃		±4		%RH
0－50℃			±5	%RH

互換性

可完全互換

量程范圍

0℃	30	90	%RH
25℃	20	90	%RH
50℃	20	80	%RH

響應時間	1/e(63%)25℃，1m/s空氣	6	10	15	S
遲滯			±1		%RH
長期穩定性	典型值		±1		%RH/yr

溫度

分辨率

1	1	1	℃
16	16	16	Bit

重復性			±1		℃
精度		±1		±2	℃
量程范圍		0		50	℃
響應時間	1/e(63%)	6		30	S

建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻，大于20米時根據實際情況使用合適的上拉電阻接線方式如圖4-10。

圖4-10

4.3.2 空氣質量傳感器MQ-135

MQ135氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中存在污染氣體時，傳感器的電導率隨空氣中污染氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。
MQ135氣體傳感器對氨氣、硫化物、苯系蒸汽的靈敏度高，對煙霧和其它有害氣體的監測也很理想。這種傳感器可檢測多種有害氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。

MQ135氣體傳感器電路如圖4-11。

圖4-11

MQ135氣體傳感器具體參數如圖4-12：

圖4-12

4.3.3光敏傳感器3DU5

光敏三極管又稱光電三極管，它是一種光電轉換器件，其基本原理是光照到P-N結上時，吸收光能并轉變為電能。當光敏三極管加上反向電壓時，管子中的反向電流隨著光照強度的改變而改變，光照強度越大，反向電流越大，大多數都工作在這種狀態。

光敏三極管必須有一個對光敏感的PN結作為感光面，一般用集電結作為受光結，因此，光敏二極管實質上是一種相當于在基極和集電極之間接有光敏二極管的普通二極管。

我選擇其中光電三極管作為光強度檢測進而對窗簾，燈光進行調節。如圖4-13是其中一種電路圖。

圖4-13

4.3.4可控硅BAT138

雙向可控硅是一種功率半導體器件，也稱雙向晶閘管，在單片機控制系統中，可作為功率驅動器件，由于雙向可控硅沒有反向耐壓問題，控制電路簡單，因此特別適合做交流無觸點開關使用。雙向可控硅接通的一般都是一些功率較大的用電器，且連接在強電網絡中，其觸發電路的抗干擾問題很重要，通常都是通過光電耦合器將單片機控制系統中的觸發信號加載到可控硅的控制極。為減小驅動功率和可控硅觸發時產生的干擾，交流電路雙向可控硅的觸發常采用過零觸發電路。過零觸發是指在電壓為零或零附近的瞬間接通。由于采用過零觸發，因此上述電路還需要正弦交流電過零檢測電路。

4.3.4.1 過零檢測電路

電路設計如圖4-14 所示，為了提高效率，使觸發脈沖與交流電壓同步，要求每隔半個交流電的周期輸出一個觸發脈沖，且觸發脈沖電壓應大于3V ，脈沖寬度應大于20us.圖中BT 為變壓器，TPL521 - 2 為光電耦合器，起隔離作用。當正弦交流電壓接近零時，光電耦合器的兩個發光二極管截止，三極管T1基極的偏置電阻電位使之導通，產生負脈沖信號，T1的輸出端接到單片機STM8S003 的外部中斷的輸入引腳，以引起中斷。在中斷服務子程序中使用定時器累計移相時間，然后發出雙向可控硅的同步觸發信號。過零檢測電路A、B 兩點電壓輸出波形如圖4-15所示。

圖4-14

圖4-15

4.3.4.2 過零觸發電路

電路如圖4-16 所示，圖中MOC3061 為光電耦合雙向可控硅驅動器，也屬于光電耦合器的一種，用來驅動雙向可控硅BCR 并且起到隔離的作用，R6 為觸發限流電阻，R7 為BCR 門極電阻，防止誤觸發，提高抗干擾能力。當單片STM8S003 的外部中斷引腳輸出負脈沖信號時T2 導通，MOC3061 導通，觸發BCR 導通，接通交流負載。另外，若雙向可控硅接感性交流負載時，由于電源電壓超前負載電流一個相位角，因此，當負載電流為零時，電源電壓為反向電壓，加上感性負載自感電動勢el 作用，使得雙向可控硅承受的電壓值遠遠超過電源電壓。雖然雙向可控硅反向導通，但容易擊穿，故必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。一般在雙向可控硅兩極間并聯一個RC阻容吸收電路，實現雙向可控硅過電壓保護，圖4-16中的C2 、R8 為RC 阻容吸收電路。

圖4-16

4.3.5 WiFi入網模塊

采用WiFi入網模塊可以減少計算機長期開機造成的能量損耗，僅需路由器長期開機就可以將數據輸出到云端，通過網絡查看就知道相關的信息情況，或者通過本地內存卡形式將數據儲存起來，因無線傳感網絡的數據量不是很多，計算機僅初始化網絡和對這些信息進行調度分析。

2015年物聯網處于爆發的一年，樂鑫的ESP8266WIFI 芯片成為強烈的催化劑。成功的將2014年前的40以上的WIFI成本壓縮到現在的10元左右。內置WIFI前端和高性能的32位MCU，基本引爆物聯網市場，幾乎牽扯到電子的行業，都可以用上，比如WIFI開關燈具 WIFI定位電飯鍋電冰箱洗衣機廚房電器空調空氣凈化器等消費類小家電與大家電，都面臨這一場技術革新，與新的用戶體驗！幾乎勢在必行。比如一臺空調，增加了10塊錢左右的成本，但是卻能用任何智能終端比如手機平板電腦等直接控制。

如圖4-17為ESP8266內部結構圖。

圖4-17

4.4本章小結

本章簡要介紹了無線傳感的硬件設計平臺及器件的選擇與介紹，從理論的角度思考了一種低成本高效能的無線傳感網絡設計，可以滿足一般家庭的智能家居需求。

小試牛刀

5.1實驗效果圖

因為實驗條件還不夠成熟，沒有做成想象的智能家居系統，如下3張圖是本人在宿舍拍的照片，還沒有進行實踐檢測，只是一種想法。

圖5-1 sink節點圖5-2路由節點

圖5-3傳感器節點

5.2節點分析

5.2.1 sink節點

如圖5-1為sink節點，用來收集各路由節點或者傳感器節點傳輸的信息，用充電鋰電池供電。一方面協調各無線傳感網絡節點通信協議，另一方面將采集的信息顯示在N5110上，通過串口轉WiFi模塊ESP8266將數據經由路由器傳輸到服務器，通過網絡或者微信APP客戶端進行數據的查看，對終端設備進行控制。

5.2.2路由節點

如圖5-2為路由節點，我以小車為載體，代表可以隨處移動的無線傳感網絡中轉站，模擬實際情況因物件移動而導致無線路由節點自動移動調整最佳狀態的情況。

5.2.3傳感器節點

圖5-3為傳感器節點，傳感器節點處于無線傳感網絡的最底端，由傳感器將采集的信息傳遞給stm8s003，stm8s003將信息發送給無線收發器NRF24L01;無線傳感器節點也可以接受上一級節點的命令，執行采集任務及控制驅動裝置（如控制可控硅進行開關用電器），由電池或者小型鋰電池供電。

5.3總結

本章簡單介紹了本人在無線傳感網絡設計的基本結構，沒有考慮到能量損耗，路由算法及實際運行的穩定及保密性。希望在以后的工作和學習中能夠完善此理論。

致謝

感謝老師給我們上了一門生動形象的無線傳感器網絡課程，雖然自己還沒有完全領悟其中的精華奧秘，但我覺得在這學期的學習過程中，發現其在國民的日常生活及工業運用中十分廣泛，被譽為未來二十一世紀最有發展潛力的十大學科之一。

雖然我學的不太好，但我通過做實驗了解無線通信的方式，雖然有些累，但學到了一點點知識，還是有些欣慰的。

參考文獻

[1]朱桂峰.基于nRF24L01的無線傳感局域網絡的研究與設計[D].太原：河北大學

[2]匿名.基于nrf24l01的遠程溫度檢測系統設計[D].

[3]安信可.基于ESP8266的物聯網解決方案[M].安信可官網.

[4]匿名.STM8S003F3P6TR[DB]

[5]鄧心芳，文玉梅，李平.采用自供電無線傳感網絡的電線安全檢測系統平

[J].傳感技術學報，2014

[6]陳鈺瑩，付蔚，劉謀黎.基于WSN的智能家居系統方案設計[J].物聯網

技術.2012

[7]林金朝，李國軍，周曉娜，周道軍，蔣勇.基于動態能量管理的無線傳感網絡

動目標定位跟蹤方法[J].通信學報.2010

[8]張寧.基于機會路由的無線傳感網絡分簇路由算法[D].大連：大連理工

大學.2014.

[9]管海娃，駱秋琴,徐曉樂.基于無線傳感網絡的溫室環境監控系統研究[J].

制造業自動化報

[10]董樂.基于無線網絡的智能家居系統網絡節點和網關的設計與實現[D].

天津:天津工業大學.2010.

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無線傳感器報告.rar (7.13 MB, 下載次數: 37)

ID:188069 · 發表于 2017-4-24 14:55

請問一下這個電源可以維持在多久

ID:114987 · 發表于 2017-5-5 15:51

MQ135模塊的程序有嗎

ID:104191 · 發表于 2017-10-28 02:41

很不錯的設計

ID:286167 · 發表于 2018-2-28 08:47

謝謝
很不錯的設計

ID:301752 · 發表于 2018-4-9 21:48

有原理圖或者仿真文件嗎

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基于NRF24L01的智能家居設計-無線傳感器實習報告

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