基于JN5139的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )體溫脈搏監測系統
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可利用Jennic公司提供的CodeBlocks IDE、C語(yǔ)言編譯器、鏈接器、下載器、IEEE 802．15．4協(xié)議棧、ZigBee協(xié)議棧、芯片驅動(dòng)庫、BOS操作系統等開(kāi)發(fā)工具和軟件資源，完成ZigBee節點(diǎn)應用程序的設計以及代碼的生成與下載。
基站上位監控軟件采用C++Builder6．O開(kāi)發(fā)，部分功能(如LCD數碼顯示、二進(jìn)制串口收發(fā))通過(guò)移植Delphi第三方控件實(shí)現。監控軟件通過(guò)串口接收網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器發(fā)來(lái)的二進(jìn)制數據幀，按約定的格式提取源節點(diǎn)MAC地址以及體溫、脈搏等信息，將其存入數據表并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和報警判斷。程序中定義了3個(gè)數據表，分別存儲設備注冊信息、網(wǎng)絡(luò )結構信息和體溫脈搏信息，各數據表通過(guò)設備的MAC地址相互關(guān)聯(lián)。歷史曲線(xiàn)的繪制采用TChart控件，網(wǎng)絡(luò )拓撲圖通過(guò)TCanvas繪制，顯示刷新周期為1 s。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162829.htm
4 性能測試
在室內環(huán)境下對1個(gè)基站、5個(gè)無(wú)線(xiàn)路由器、10個(gè)傳感器終端組成的系統進(jìn)行多次組網(wǎng)實(shí)驗和性能測試。圖6為基站上位監控軟件實(shí)時(shí)監護窗口的運行界面，該窗口可同時(shí)顯示5個(gè)傳感器終端采集的最新數據。
測試結果：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)，脈搏測量精度為±5 bpm(40～220bpm范圍內)，數據幀單跳傳輸距離不小于20 m。
測試表明，該系統能在ZigBee協(xié)議的支持下快速組成所期望的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )結構。節點(diǎn)正常供電情況下，網(wǎng)絡(luò )能長(cháng)時(shí)間保持良好的連通性，各傳感器終端能夠按基站所設定的采樣周期，將測得的體溫和脈搏數據經(jīng)路由器傳送到基站，并利用計算機進(jìn)行存儲、顯示和分析。
實(shí)驗中發(fā)現，任何一個(gè)路由器斷電后再重啟，會(huì )造成其下屬傳感器終端無(wú)法接收基站下達的采樣控制命令，而數據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存中的鄰居表信息丟失所致。解決的方法是，在有新節點(diǎn)加入時(shí)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(dòng)時(shí)重新加載到內存使用。
結語(yǔ)
本文設計的體溫與脈搏監測系統，采用基于ZigBee的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，并以JN5139無(wú)線(xiàn)微控制器構建3類(lèi)節點(diǎn)設備，以較低的成本實(shí)現了體溫、脈搏參數的分布式無(wú)線(xiàn)采集與集中處理，同時(shí)具備高精度、高可靠性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。后續工作包括利用JN5139的接口資源和處理能力支持更多生理指標的采集，以及進(jìn)一步驗證更大規模監測系統的實(shí)用性。
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