工作报告之信科工程技术实习报告.docx
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工作报告之信科工程技术实习报告
信科工程技术实习报告
【篇一:
信科专业综合实践报告(中国矿业大学2014.10)】
信科专业综合实践报告
指导老师:
姓名:
学号:
班级:
设计题目:
无线传感器网络
2014年10月
摘要
近年来,随着无线通信、传感器、嵌入式计算机及微机电技术的飞速发展和相互融全,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始逐渐在各领域得到应用,由这些微型传感器构成的无线传感器网络(wirelesssensornetworks,wsn),能够通过各类集成化的微型传感器相互协作地实时监测、感知和采集各种环境或检查对象的信息,这些信息以无线方式传送,并以自组多跳的网络方式传送到用户终端,从而实现物理世界、计算机世界及人类神会相互之间的连通。
无线传感器网络作为新一代有效获取信息的无线网络通信技术,具有非常广泛的应用发展前景,其发展和应用将会给人类生产和生活的各个领域带来非常深远的影响。
本实验意在模拟传感器网络的硬件搭建系统,同时,分别从传感器节点、汇聚节点和管理节点模拟其基本功能。
传感器网络主要包含数据的采集、处理和传输三种功能。
在本实验中,重点模拟其节点分布和无线传输功能,数据的采集和初步的处理均以软件方式表现。
关键词:
无线传感器网络;无线通信;应答协议;nrf24l01
目录
1.相关知识概述......................................................................................................................................................1
1.1.无线传感器网络发展历史..........................................................................................................................1
1.2.硬件开发环境..............................................................................................................................................1
1.3.nrf24l01无线通信模块.............................................................................................................................32.
3.需求分析..............................................................................................................................................................4硬件设计..............................................................................................................................................................4
3.1.最小系统模块电路设计..............................................................................................................................4
3.2.
3.3.
4.无线模块电路设计......................................................................................................................................5电路原理总图设计......................................................................................................................................7软件设计..............................................................................................................................................................7
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.汇聚、管理节点程序设计..........................................................................................................................8传感器节点1程序设计............................................................................................................................10传感器节点2程序设计............................................................................................................................11通信协议设计...........................................................................................................................................125.
6.
7.
1.相关知识概述
1.1.无线传感器网络发展历史
中国物联网校企联盟认为,传感器网络的发展历程分为以下三个阶段:
传感器→无线传感器→无线传感器网络(大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的多跳无线网络)
第一阶段:
最早可以追溯至越战时期使用的传统的传感器系统。
当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量,“胡志明小道”是胡志明部队向南方游击队输送物资的秘密通道,美军对其进行了狂轰滥炸,但效果不大。
后来,美军投放了2万多个“热带树”传感器。
“热带树”实际上是由震动和声响传感器组成的系统,它由飞机投放,落地后插入泥土中,只露出伪装成树枝的无线电天线,因而被称为“热带树”。
只要对方车队经过,传感器探测出目标产生的震动和声响信息,自动发送到指挥中心,美机立即展开追杀,总共炸毁或炸坏4.6万辆卡车。
第二阶段:
二十世纪80年代至90年代之间。
主要是美军研制的分布式传感器网络系统、海军协同交战能力系统、远程战场传感器系统等。
这种现代微型化的传感器具备感知能力、计算能力和通信能力。
因此在1999年,商业周刊将传感器网络列为21世纪最具影响的21项技术之一。
由于无线传感网在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络,2003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术,传感器网络被列为第一。
在现代意义上的无线传感网研究及其应用方面,我国与发达国家几乎同步启动,它已经成为我国信息领域位居世界前列的少数方向之一。
在2006年我国发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》中,为信息技术确定了三个前沿方向,其中有两项就与传感器网络直接相关,这就是智能感知和自组网技术。
当然,传感器网络的发展也是符合计算设备的演化规律。
1.2.硬件开发环境
本设计使用的是at89s52单片机。
at89s52是一个低功耗,高性能cmos8位单片机,片内含8kbytesisp(in-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的flash只读程序存储器,器件采用atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准mcs-51指令系统及80c51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ispflash存储单元,功能强大的微型计算机的at89s52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
at89s52具有如下特点:
40个引脚,8kbytesflash片内程序存储器,256bytes的随机存取数据存储器(ram),32个外部双向输入/输出(i/o)口,5个中断优先级2层中
断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(wdt)电路,片内时钟振荡器。
at89s52封装后的引脚图如图2.6所示:
本设计中所用到的一些重要引脚功能说明:
?
p0口(39脚~32脚):
双向8位三态i/o口,每个口可独立控制,其内部没有上拉电
阻,为高阻状态,所以不能正常的输出高、低电平,因此该组i/o口在使用时务必
?
p1口(1脚~8脚):
准双向8位i/o口,每个端口可独立控制,内带上拉电阻,这种
接口输出没有高阻状态,输入也不能所存,故不是真正的i/o口。
该口在作为输入
使用前,要先向该口进行写1操作,然后单片机内部才可正确读出外部信号,p1.0
引脚的第二功能为t2定时器/计数器的外部输入,p1.1引脚的第二功能为t2的外部
控制端;
?
p2口(21脚~28脚):
准双向8位i/o口,每个端口可独立控制,内带上拉电阻,与
p1口相似;
?
p3口(10脚~17脚):
准双向8位i/o口,每个端口可独立控制,内带上拉电阻。
第
一功能使用时就当做普通i/o口,与p1口类似。
作为第二功能使用时,p3.0(10)
用作rxd串行输入口,p3.1(11)用作txd串行输出口,p3.2(12)用作int0外部中断
0,p3.3(13)用作int1外部中断1,p3.4(14)用作t0定时器/计数器0外部输入端,p3.5(15)用作t1定时器/计数器1外部输入端,p3.6(16)用作wr外部数据存储器写
脉冲,p3.7(17)用作rd外部数据存储器读脉冲;
?
rst(9脚):
单片机的复位引脚。
当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效,
用来完成单片机的复位初始化操作,复位后程序计数器pc=0000h,即复位后将从程
序存储器的0000h单元读取第一条指令码,通俗的讲,就是从单片机从头开始执行
程序
?
ea:
ea接高电平时,单片机读取内部程序存储器;ea接低电平时,单片机直接读
取外部rom;
?
vcc(40脚):
数字电路的电源,接+5v;
?
gnd(20脚):
地;
?
reset:
复位输入引脚;
【篇二:
通信实习报告总结】
成绩重庆邮电大学通信与信息工程学院认识实习报告专业
班级学号姓名
实习时间:
2013.1.18~22重庆邮电大学通信与信息工程学院通信技术与网络实验中心制
一、实习地点
1.18下午中国移动物联网中心、重庆国虹通讯公司
1.19上午逸夫107苏州科大国创公司
1.21上午信科公司
1.21上午重邮汇测重庆电信研究院(泰尔实验室)
二、实习目的
实习目的:
学校给我们安排了期末为期三天的专业实习,实习内容为校外参观实习。
加深
对通信产品与设备的认识?
进一步熟悉通信产品的研发、设计、生产、调试、安装与维护整
个过程,提高我们通信专业卓越工程师的专业素质和综合能力,学会将理论知识与实践经验
相结合,深化用理论去指导实践,用实践去理解理论。
我们在实习过程中要培养在现场发现
问题、提出问题、解决问题的能力。
通过这些认知实习,开阔视野,增长见识,拓展我们的
知识面,了解本专业相关方面的知识,帮助以后专业分流;启发我们积极向上,努力学习。
三、实习任务
通过参观企业实习完成以下任务:
1、参观并了解企业生产产品的生产流程?
2、参观并了解天线基地和移动基站?
3、了解企业生产概况及培养严谨的工作作风?
4、开拓知识面?
增加感性认识?
5、给自己进行合适的职业规划定位
四、实习内容
在过去的几天对公司的大致了解,我随班级参观了几家公司级研究院,其中获益不少,
对通信设备有了进一步的认识。
第一站是重庆移动物联网中心。
一、物联网简介通过装置在各类物体上的sim卡、传感器、二维码等,经过接口与无线
网络相连,给物体赋予智能,可以实现人与物体间和物体与物体间的沟通和对话的网络被称
为“物联网”,物联网可分为全面感知、可靠传送、智能处理三层架构,同时具备规模性、流
动性、安全性三大特点,被广泛应用于智能农业、智能金融、智能生活、交通物流、市政管
理、城市安监、智能医疗、智能环保和能源公用九大领域。
物联网被称为继计算机、互联网
之后,世界信息产业的第三次浪潮。
二、发展规划
中国移动致力于搭建物联网专用网络。
提供专属码号,整合产业链,打造具有自主品牌
的物联网核心产品——芯片、模组、有型终端。
通过集中化,高水平的共用平台向产业链上
游提供丰富的业务能力,同时积极发展具有市场规模及发展能力,提心移动优势的特色业务。
建立物联网标准产品及标准应用模板体系,创新营销模式,探索适合物联网业务发展的资费
体系。
依托专属码号、专属网元建设的资源优势,以物联网运营平台建设为抓手,从td-scdma
与物联网相结合的终端关键技术突破降低产业发展成本。
采用基地与产品提升团队相结合的
发展模式,加快物联网相关领域的应用拓展,开拓物联网“蓝海”市场。
三、发展成就
经过10余年的艰辛探索和继续投入,中国移动已在家居,交通、金融、农业、物流、环
保、市政、安防、医疗等领域开发了包括物联通、宜居通、车务通、电梯卫士、二维码、车
联网在内的9大类37项物联网产品及应用。
截止目前,中国移动物联网中断数量超过1500万台。
二维码
中国移动手机二维码业务是指以移动终端和移动互联网作为二维码存储、解读、处理和
传播渠道而产生的各种移动增值服务,根据手机终端承担的是解读二维码信息和存储二维码
信息可分为主读类业务和被读类业务两大类。
宜居通
宜居通是td-scdma无线通信技术和物联网技术带来的家庭信息化新产品,在现有td无
线座机基础上,通过接入无线传感设备,采集处理各类环境信息,经由无线网络传递,方便
用户实时监控与管理。
宜居通在具备td无线移动座机功能之余,更从安防预警、家电远程控
制等方面全方位优化生活方式和居住环境,满足用户对智能家居现代生活的需求。
物联通
“物联通”是中国移动为物联网终端设备提供的专用通信模组,该模组集成了sim卡,
能够直接接入中国移动物联网专网,在提供基础通信能力的同时,为客户提供终端设备远程
管理等其他增值服务。
亲情通
亲情通是针对老年群体和儿童群体定制开发的手机终端与平台相结合的关爱产品。
亲情
通是针对老年群体和儿童群体定制开发的手机终端与平台相结合的关爱产品。
针对老年人的
“关爱通”提供包括位置定位、一键收音机、一键拨号、一键手电、低电告警、大按键大字
体等功能;针对儿童群体的“爱贝通”不仅提供了通信终端,而且为家长们提供了对儿童通
信工具进行远程定位、远程管理和远程控制的功能。
车务通
“车务通”是中国移动开发的一套远程车辆监控管理系统,通过对车辆加装具有gps功
能的监控终端,辅以lbs技术,采集车辆运行数据,并通过gprs/edge/td-scdma网络,将数
据传送至后台管理服务器,从而实现对车辆的实时监控、远程调度、告警、里程油耗统计等
功能,方便用户通过电脑、手机灵活监控管理。
电梯卫士
中国移动“电梯卫士”产品能够轻松实现实时监控、故障管理、维保管理等功能,从而
全面提高电梯安全性,降低物业及维保单位运营成本,提高电梯运行管理效率。
中国移物动联网有限公司是由中国移动出资,按照市场化机制设立、独立运作的专业子
公司,运营物联网专用网络,研发、设计、生产物联网专用芯片和模组,开发宜居通、车联
网、二维码等特色产品,打造物联网云服务开发平台,致力于各行各业的物联网应用推广。
中移物联网有限公司的成立,将在最短的时间内对中国移动整个物联网产品和技术创新
进行全新布局,在保持中国移动已有的客户规模、运营经验、营销渠道等优势的同时,充分
整合物联网产业链资源,降低应用开发门槛,创新合作模式,实现产业链共赢发展。
四、观后心得:
在参观过程中,我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的
让我感到非常的难过。
在学校总以为自己学的不错,一旦接触到实际,才发现自己知道的是
多么少,这时才真正领悟到“学无止境”的含义。
这不是我一个人的感觉。
第二站是国虹通讯公司。
国虹通讯数码集团有限责任公司是一家以通讯终端、网络终端及个人移动电子产品的研
发、制造、销售和服务于一体的高科技数码企业集团,具备了自主研发、大规模制造及质量
控制的能力。
新生的国虹顺应未来通讯产业发展方向,以军工品质、科技实力为内核,从艺
术的视角为客户提供卓越的科技艺术品是全体国虹人始终不渝的追求。
观后心得:
我们参观了国虹通讯公司,我记忆最深的就是员工在打了封条的车间工作,
去的时候是他们正在休息,可全都是趴在工作台上,还有考查岗位的工作情况,我知道了知
识就是力量,进入公司企业后不能再自由散漫了。
第三站是科大国创软件股份有限公司。
公司简介
科大国创软件股份有限公司是一家专业从事信息领域的技术研究与产品开发,面向大型
行业进行信息化建设与咨询、应用软件开发与服务的国家重点软件企业、国家高新技术企业,
是中国信息技术产品研发与整体解决方案领先供应商。
科大国创吸收国际、国内先进的管理理念,打造快速满足客户需求的先进组织架构与业
务流程,目前公司研发与服务团队为5个事业加上1个研发中心(简称“5+1模式”),5个事
业是:
电信事业(苏州科大国创信息技术有限公司)、电力事业、金融事业、交通事业、行业
发展事业,研发中心主要承担全公司的产品研发与技术共享任务。
业务范围纵深发展,覆盖
了国内外行业软件研发、信息技术整体解决方案、it战略咨询、全方位的it整体服务领域。
公司始终坚持不断引进和吸收国际领先的技术,以中国科技大学为技术依托,以擅长的
基于网络的软件技术、数据库技术、云计算技术、移动互联技术、系统集成技术、智能控制
技术、网络终端产品的研究与开发技术,面向国内、国际提供优质的产品和服务。
十余年来
科大国创以市场为导向,通过技术与经验的积累,成功研发了跨行业和具有行业特征的信息
技术产品,在国内、国际市场,电信、电力、金融、交通、政府等行业获得广泛应用,受到
客户高度评价。
发展目标面对未来市场的变化与发展,科大国创将发挥国际国内市场互补、国内行业间
产品与经验相互协同的优势,抓住两化融合、信息化引领创新的良好契机,以“咨询推动市
场、软件追求品质、服务创造价值”为经营理念,坚持走“专业化、产品化、国际化”的发
展道路,为客户提供一流的软件与信息技术服务,把科大国创建设成具有自主知识产权、技
术领先、服务创新的国际著名高科技企业。
观后心得:
科大国创的徐总向我们讲解了很多知识,其中印象最深的就是ossbssmss三
大系统bss:
业务支撑系统,往往指计费、结算、帐务、客服、营业等系统。
oss:
运营支撑系,统往往指网管、网优等系统。
mss:
管理支撑系统,是一种业务处理的支持系统,支持高层经理,中层管理和部分基层的
业务处理问题,bss及oss就是在其正确运行的基础上运行的。
实习参观的主要目的就是拓展我们的视野,不懂的就要及时问。
第四站是重邮信科。
专注于移动通信终端核心技术开发及产业化的高科技企业,是我国最早从事td-scdma
标准和终端核心技术开发的单位之一。
以td-scdma、td-lte终端基带芯片和终端解决方案
为战略重点,主要为手机等终端产品的设计及生产厂商提供终端核心芯片、产品解决方案和
技术服务,目前td-hspa、td-hspa+处于行业领先地位,在td-lte方面保持与行业同步。
观后心得:
看着学长学姐们在那里努力的调试、认真的探讨,我知道了任何成就的都不
只是偶然,日积月累的坚持也很重要。
第五站是重邮汇测及重庆电信研究院。
重邮汇测专业致力于研究、开发、生产及销售通信网络测试、维护、优化、监测及管理
产品的高科技企业。
自主研制、开发并拥有自主知识产权的产品覆盖接入网、传输网、交换
网、移动通信、数据通信、智能网、光通信、七号信令网及有线电视网等主要通信领域。
其
拥有的核心技术共申报发明专利31项、实用新型专利1项、计算机软件著作权15项、10项
软件产品、7项重点新产品和6项高新技术产品。
公司产品已应用于全国所有省市,部分产
品出口海外。
在我国三大运营商多次举行的招标测试中表明:
产品在技术和实用性方面均居业界领先水平。
我们在公司员工的带领下对重邮汇测的各个生产流程逐个参观。
刚到办公室的时候就感
受到了不一般的气氛,作为一个大企业,里面的管理制度相当的完善。
软件工程师们工作的
时候认真、仔细,各个精神饱满,本着对产品和消费者高度负责的态度投入工作。
重庆电信研究院,为我国中西部地区电子信息相关企业提供入网检测、国际认证与委托
测试等多种测试需求,同时正在进行td-lte技术检测实验室、物联网共性技术检测与服务公
共平台的建设,支持td-lte技术、物联网等相关技术的研发与检测。
已经初步建成了一个技
术先进,设备齐全,功能完整的手机测试实验室,具备包括gsm、td-scdma制式通信终端的
功能、射频性能、音频性能、电池、充电器、环境及可靠性、电磁兼容、电气安全、人身安
全的检测能力。
近期目标是具备td—scdma、gsm移动终端以及物联网的技术研究能力和设备测试能力,
协助市政府完善整个信息终端产业链,在检测、技术支撑等方面全面支持“3g产业高地”规
划和“国家物联网基础”规划。
远期目标是协助地方产业开展电信政策、法规和管制的研究、
制订电信网络技术标准、跟踪国内外电信新技术新业务发展水平及发展趋势、开展通信行业
和相关企业战略规划、管理咨询、企业培训等,并将协助重庆成为我国信息通信产业的重要
城市。
观后心得:
重邮汇测与工信部电信研究院是与重邮有合作关系,相当亲密的合作伙伴,
期间有实习的给我们讲解,看着他自信的样子,真觉得工作很锻炼人啊。
五、心得与体会
什么事情都是从基层一点一点做起的,看到公司员工的艰辛,再到工厂和公司的兴隆经
历了心的辛酸和震撼。
清楚的呈现学校和社会的不同,学校的轻松快乐和社会的坎坷、心酸
的现实形成鲜明的对比。
学校所学的知识到实践中应用就是知识力量的映射,看到无形的知
识应用到巨大设备
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