基于JN5139的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體溫脈搏監(jiān)測系統(tǒng)
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可利用Jennic公司提供的CodeBlocks IDE、C語言編譯器、鏈接器、下載器、IEEE 802．15．4協(xié)議棧、ZigBee協(xié)議棧、芯片驅(qū)動庫、BOS操作系統(tǒng)等開發(fā)工具和軟件資源，完成ZigBee節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)以及代碼的生成與下載。
基站上位監(jiān)控軟件采用C++Builder6．O開發(fā)，部分功能(如LCD數(shù)碼顯示、二進(jìn)制串口收發(fā))通過移植Delphi第三方控件實(shí)現(xiàn)。監(jiān)控軟件通過串口接收網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器發(fā)來的二進(jìn)制數(shù)據(jù)幀，按約定的格式提取源節(jié)點(diǎn)MAC地址以及體溫、脈搏等信息，將其存入數(shù)據(jù)表并進(jìn)行實(shí)時顯示和報警判斷。程序中定義了3個數(shù)據(jù)表，分別存儲設(shè)備注冊信息、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息和體溫脈搏信息，各數(shù)據(jù)表通過設(shè)備的MAC地址相互關(guān)聯(lián)。歷史曲線的繪制采用TChart控件，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D通過TCanvas繪制，顯示刷新周期為1 s。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/162829.htm
4 性能測試
在室內(nèi)環(huán)境下對1個基站、5個無線路由器、10個傳感器終端組成的系統(tǒng)進(jìn)行多次組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)和性能測試。圖6為基站上位監(jiān)控軟件實(shí)時監(jiān)護(hù)窗口的運(yùn)行界面，該窗口可同時顯示5個傳感器終端采集的最新數(shù)據(jù)。
測試結(jié)果：傳感器終端峰值工作電流為39 mA，休眠狀態(tài)下電流為O．46 mA，體溫測量精度為土0．1℃(32．O～43．0℃范圍內(nèi))，脈搏測量精度為±5 bpm(40～220bpm范圍內(nèi))，數(shù)據(jù)幀單跳傳輸距離不小于20 m。
測試表明，該系統(tǒng)能在ZigBee協(xié)議的支持下快速組成所期望的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)正常供電情況下，網(wǎng)絡(luò)能長時間保持良好的連通性，各傳感器終端能夠按基站所設(shè)定的采樣周期，將測得的體溫和脈搏數(shù)據(jù)經(jīng)路由器傳送到基站，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲、顯示和分析。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，任何一個路由器斷電后再重啟，會造成其下屬傳感器終端無法接收基站下達(dá)的采樣控制命令，而數(shù)據(jù)上傳功能卻不受影響。經(jīng)分析，這是由于路由器斷電后其內(nèi)存中的鄰居表信息丟失所致。解決的方法是，在有新節(jié)點(diǎn)加入時將最新的路由器鄰居表信息存入片外串行Flash，并在下次啟動時重新加載到內(nèi)存使用。
結(jié)語
本文設(shè)計(jì)的體溫與脈搏監(jiān)測系統(tǒng)，采用基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并以JN5139無線微控制器構(gòu)建3類節(jié)點(diǎn)設(shè)備，以較低的成本實(shí)現(xiàn)了體溫、脈搏參數(shù)的分布式無線采集與集中處理，同時具備高精度、高可靠性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。后續(xù)工作包括利用JN5139的接口資源和處理能力支持更多生理指標(biāo)的采集，以及進(jìn)一步驗(yàn)證更大規(guī)模監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)用性。
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