BAN中体温节点及协调器的研制与验证环境设计

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本论文重点研究人体局域网中体温生理参数采集、无线传输的技术方案和实现方法。   论文在简要介绍人体局域网系统结构的基础上,提出以ZigBee技术作为人体局域网系统的网络内部通信方式,对系统中协调器和体温采集节点的软硬件,以及协调器在Android平台下的驱动程序进行了详细设计。   根据体温生理参数采集的可靠性和实时性要求,提出基于MSP430F2370单片机的热敏电阻测温方案,根据体温数据传输的功耗和速率要求,选择ZigBee作为网络内部通信方式,根据人体局域网上位机监控系统的多平台和智能化要求,选择通用的USB接口作为协调器与智能终端之间的通信方式。在此基础上,论文对体温生理参数采集及无线传输的技术实现方案进行了硬件和软件设计,对技术实现中的关键和难点问题进行了研究分析。   论文首先介绍了人体局域网的相关概念和关键技术,提出了人体局域网系统的总体设计方案,通过对系统的功能需求分析,设计并制作了协调器和体温采集节点,包括硬件和软件两部分。通过对协调器和体温采集节点的硬件框架进行分析和设计,给出了体温采集、ZigBee无线通信、USB转UART等模块的硬件实现。论文针对性地阐述了ZigBee开放协议栈Z-Stack的工作机制,通过对Z-Stack协议栈软件的源代码分析,给出了星型网络的组建、应用层数据帧格式的设计、体温数据的采集、无线通信及UART串口通信模块程序的实现,针对人体局域网上位机监控系统平台的缺少,设计并实现了协调器在Android平台下的驱动程序。针对体温采集节点由电池供电的因素,对硬件和软件都做了低功耗的设计。   测试结果表明,论文提出的系统设计方案和技术实现方法满足人体局域网中体温生理参数采集和无线传输的要求,可快速地响应用户的控制命令,有效地对多个人进行体温参数采集,并在智能终端实时显示、存储。
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