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基于GPS和无线传感器网络的时钟同步系统

作　者: 曹建军
导　师: 张重雄；张文明
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 授时无线传感器网络 ATMEL89S52 GPS nRF905
分类号: TN92
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 248次
引　用: 5次
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内容摘要

本论文提出了民用场合下一定区域内多地点、多房间的时钟同步问题,设计出一套基于GPS技术和无线传感器网络的时钟无线同步系统。该系统是由一台授时器和多台电子时钟组成无线网络。论文设计了基于无线传感器网络的授时系统结构,定义了通信数据帧格式。论文给出授时器和电子时钟的硬件框图,硬件实现采用ATMEL89S52作为微处理器,采用SiRF StarⅢGPS接收模块接收卫星信号,采用Nordic公司的nRF905射频实现数据的发送和接收,采用DS1302电路作为本机时间,采用74LS373锁存、ULN2003驱动大尺寸数码管来显示时间。论文的软件编写采用C51,给出了授时器、电子时钟的主程序和中断子程序框图。以模块的方式,给出GPS接收程序、nRF905芯片收发、DS1302读写和显示程序。课题制作了实验板,并进行实地调试。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-13
  1.1 课题来源、目的及意义  9
  1.2 研究的背景和现状  9-12
  1.3 本课题的主要任务  12-13
2 时钟无线同步系统的网络结构设计  13-19
  2.1 时钟无线同步系统的结构  13
  2.2 无线传感器网络介绍  13-15
  2.3 网络拓扑结构设计  15-16
  2.4 介质访问控制算法的选择  16-17
  2.5 授时数据帧格式设计  17-19
3 GPS信号及其授时原理  19-27
  3.1 GPS系统的构成  19-20
  3.2 GPS系统基本定位、授时原理  20-23
  3.3 GPS系统卫星信号  23
  3.4 GPS接收机基本工作原理  23-25
  3.5 GPS通讯协议  25-27
4 无线射频通讯  27-37
  4.1 短距离无线通信技术的现状与发展趋势  27
  4.2 微功率短距离无线通信技术  27
  4.3 无线射频芯片的选择  27-28
  4.4 无线射频芯片nRF905  28-37
5 时钟无线同步系统的硬件设计  37-48
  5.1 授时器、时钟的硬件框图  37-38
  5.2 微控制器的选择  38-39
  5.3 GPS接收电路  39-41
  5.4 无线收发电路  41-42
  5.5 时钟电路  42-43
  5.6 时间显示电路  43-47
  5.7 电源电路  47-48
6 程序软件设计  48-56
  6.1 授时器程序设计  48-53
  6.2 电子时钟程序设计  53-56
7 制作及调试  56-57
结论  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61

基于GPS和无线传感器网络的时钟同步系统

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