大学生无线传感网络技术专题研究与开发项目申报书[]

1、西安电子科技大学机电工程学院 2012年大学生无线传感网络技术专题研究与开发 工程申报书 工程名称：座位信息模块 工程成员：李杰马景法宋娟 指导教师：赵建 所在专业、班级:测控技术与仪器041051 研究起止时间：2012年4月至2013年1月 西安电子科技大学机电工程学院综合实验中心 2012年4月制 工程名称 座位信息模块 工程来源 教师提出工程学生提出工程 申请经费 1000元工程完成时间2013年1月 申请人 姓名 学号 性别 专业班级 联系电话 E-mail 李杰 04105100 男 041051 马景法 04105096 男 041051 宋娟 04105095 女 041051

2、 一、工程应用与意义（5号宋体字、行距：18、不少于500字） （对工程的实际应用对象和场合进行介绍，并简要说明其工程研发意义。） 关于座位信息工程主要应用于课堂或者会议中，将每个座位的占座人的基本信息反馈到 主控制器上，这样对于讲话的老师或者是领导就能轻松的将姓名等基本信息与人物对上号， 不至于出现一些尴尬的局面 ，且有助于提高课堂效率。冋时该工程还增加了占座系统，冋学们 通过刷卡能够在一个规定时间内对一个座位的拥有权，这样能够有效的减少学校中屡见不鲜 的不文明占座，长期霸占座位的现象，让冋学们能够拥有更好的自习环境。 该工程的研究具有促进完成教室走向智能。 开始 N Y 是否有人刷卡 Y

3、语音提示报警 、工程主要技术指标（5号宋体字、行距：18） （提出工程的主要技术指标与功能要求） 该工程主要需要将 MSP430单片机通过串口与一通读取器，CC2520模块相连接。 需要达到以下的功能： 占座模式激活 将相关性息传 控制器 牙给主 结束 需要达到当一卡通读取器有卡插入的时候通过对I/O 口置低电平来实现对卡的读取，同时通 过对I/O 口置低电平实现CC2520模块的信号传输 三、工程关键技术要点（5号宋体字、行距：18、不少于1000字，可续页） （说明该工程中的关键技术要点，主要有：传感器选型、信号调理电路设计要求、控制器设 计要求、结构设计要求、显示或数据传输要求、接口与通

4、信协议类型、面板要求等） 1，CPU的选择 该工程要求MSP430单片机能够实现对一通读取器和CC2520模块的控制，所以在这里采用 TI公司 MSP430F2618 116K Flash，8K RAM 16位处理器内核，拥有 8通道12位 ADC和12位 DAC 2. ZIGBEE : CC2520 模块 德州仪器（TI）推出CC2520芯片是2.4GHz免授权ISM频带专用的第二代 ZigBee/IEEE 802.15.4 无线射频收发器CC2520 CC2520主要规格包括 1.83.8V电源范围、-40 C至+125C温度范围、103dB链路预算（利用开 发工具包可达到 400公尺视线

5、范围的传输距离）和50dB相邻通道拒斥能力。 在这里CC2520模块能够很好的完成数据传输的任务。 3, 一通读取模块 在这里采用 RFID读卡器，RFID射非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标 对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高 速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便 二，系统总体设计 无线传输模块 四、设计方案说明（5号宋体字、行距：18、不少于1500字，可续页） （较为详细说明软硬件、机壳、面板等设计方案以及样机测试方法） 一，系统需求分析 座位信息采集系统要求可靠性高和成本低。 要求 1:能识别非接触式IC卡。 2

6、:具有刷卡提示 LED和占座按键提示 LEDb 3:占座按键 4:短距离的无线传输。 系统硬件 1,:处理器模块设计 系统处理器部分 寰看穿 *1 * 口口口 口口口kF a Q Q Q a O ! MSP430单片 机具有运算速度快，处理能力强，超低耗能等优点能够满足设计所需的低成本，高可靠性的 要求。 运算速度快 40ns的指令周期。因此能够快速的 MSP430系列单片机能在 25MHz晶体的驱动下，实现 处理收集ic卡的信息并通过无线传输系统发送给系统主控制器。 超低功耗 MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V 电压，因此能够满足设计所需的外界 稳压电源和充电锂电池供电

7、方式。 MSP430单片机具备各种高集成度外设，如动态存储器存取（DMA）、数模转换器（DAC） 以及模数转换器（ADC），能够在实现高性能的同时，确保极低功耗，因此理想适用于基于 ZigBee的应用。 2，刷卡模块 该模块需要实现当有卡插入读卡器时，刷卡LED灯点亮，并将卡的相关信息发送给系统控制 器。 为了能够识别是否有卡插入，在单片机上设置了1个I /O 口 （P6、4）连到读卡器的卡簧，当 读卡器有卡插入时，P6. 4 口对地短路， 从P6 4 口检测到低电平，从而可以判断卡簧是闭 合还是分离，以此来通知单片机是否需要进行读写卡操作。 VDD P1.1 RST P1.2 P1.3 SC

8、L SDA GN该读写器以射频识别技术为核心，读写器内主要使用了 -卡M插微模块。它是一个小型的最大操作距离达 其功能包括调制、解调、产生射频信 检测 口区:射频区内含调制解调器和 1片Mifare卡专用的读写处理 2030mm的Mifare读/写设备的核心器 号、安全管理和防碰撞机制。内部结构分为射频区 电源供电电路，直接与天线连接；接口区有与单片机相 /发器、16字节的数据缓冲器、存放64对传输密钥的 P6.4 -H- LJL 心片 件， 和接 连的端口，还具有与射频区相连的收 ROM存放3套密钥的只写存储器以及进行三次证实和数据加密的密码机、防碰撞处理的防碰 撞模块和控制单元。这是与射频

9、卡实现无线通信的核心模块，也是读写器读写Mifare卡的关 键接口芯片。读写器工作时，不断地向外发出一组固定频率的电磁波（13.6MHz），当有卡靠 近时，卡片内有一个 LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激 励下，LG谐振电路产生共振，从而使 电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向 导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到2V时，此电容就 作为电源为卡片上的其他电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据 与保存。 3: LED显示及占座按键模块 该模块要求当有卡插入读卡器时绿色LED灯亮，当按下占座键时红色LED灯

10、亮，在红色灯亮 时如果读卡器有卡插入只会响起警报声。 为了能够使LED灯亮，在单片机上选择一个I/O 口连到绿色LED灯，当有卡插入时，I/O 口 置低电平LED灯亮，在选择一个I/O 口当按键按下时置低电平并执行一个延时程序（具体时 间可以由主控制系统通过无线传输来决定） I/O 按键与单片机连接图 4:无线传输模块 CC2520是针对2.4 GHz 免授权ISM 频带的第二代 ZigBee/IEEE 802.15.4 RF收发器 CC2520电源要求在1.8到3.8V范围内，所以满足设计中采用外接直流稳压电源和充电锂电 池供电方式。 CC2520模块可以通过spi接口与16位的MSP430单片机进行连接。 延时程序，来达到控制占座时间长短的目的。 图为MSP430单片机与 CC2520模块连接实图 因此通过MSP430单片机，CC2520模块，以及读卡器模块能够实现系统所需要求 五、经费预算计划（5号宋体字、行距：18） （对工程所需的元器件清单及购置费、印制板