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毕业论文基于zigbee技术的射频芯片cc2430说明书毕业论文基于zigbee技术的射频芯片cc2430说明书 基于ZigBee技术的射频芯片CC2430 作者: 马永强 发布日期:2006-03-31 21:07 查看数:0 出自:单片机与嵌入式系统应用 CC2430芯片介绍:(CC2430也是Chipcon公司 SmartRF03 家族中的一个关键部分,基 于Chipcon占主导地位的CC2420 ZigBee无线收发器其出货量已经超越1百万片。测量尺寸大约 是1克拉钻石 大小(7×7 mm),CC2430表现出了相当清晰的设计结合了一颗强大的鲁棒射频,可...

毕业论文基于zigbee技术的射频芯片cc2430说明书
毕业论文基于zigbee技术的射频芯片cc2430说明书 基于ZigBee技术的射频芯片CC2430 作者: 马永强 发布日期:2006-03-31 21:07 查看数:0 出自:单片机与嵌入式系统应用 CC2430芯片介绍:(CC2430也是Chipcon公司 SmartRF03 家族中的一个关键部分,基 于Chipcon占主导地位的CC2420 ZigBee无线收发器其出货量已经超越1百万片。测量尺寸大约 是1克拉钻石 大小(7×7 mm),CC2430表现出了相当清晰的设计结合了一颗强大的鲁棒射频,可 编程的微控制器,闪存和IEEE802.15.4 , ZigBee两个软体,所有都集成到一个易用并有效的一 颗芯片上。CC2430 SoC家族包括3个不同产品CC2430-F32, CC2430-F64 and CC2430-F128。 它 们的区别在于内置闪存的容量不同,以及针对不同IEEE 802.14.5/Zigbee应用的成本优化) ZigBee技术介绍:(The ZigBee membership includes Philips, Honeywell and Invensys Metering Systems, and others and is responsible for defining and maintaining higher layers above the MAC. The alliance is also developing application profiles, certification programs, logos and a marketing strategy. Philips Semiconductors and other chip vendors plan to launch their first ZigBee products as early as 2003. ZigBee was formerly known as PURLnet, RF-Lite, Firefly, and HomeRF Lite.) 摘要:CC2430芯片是Chipcon公司生产的首款符合ZigBee技术的2.4 GHz射频系统单芯片。适 用于各种ZigBee或类似ZigBee的无线网络节点,包括调谐器、路由器和终端设备。文中介绍 CC2430芯片的主要特点和引脚功能,以及典型应用电路。 关键词:CC2430芯片 射频芯片 ZigBee 引 言 ZigBee采用IEEE802.15.4 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,利用全球共用的公共频率2.4 GHz,应用于监视、控制网络 时,其具有非常显著的低成本、低耗电、网络节点多、传输距离远等优势,目前被视为替代有线 监视和控制网络领域最有前景的技术之一。 CC2430芯片以强大的集成开发环境作为支持,内部线路的交互式调试以遵从IDE的IAR工 业标准为支持,得到嵌入式机构很高的认可。它结合 Chipcon公司全球先进的ZigBee协议栈、 工具包和参考设计,展示了领先的ZigBee解决方案。其产品广泛应用于汽车、工控系统和无线 感应网络等领域,同时也适用于ZigBee之外2.4 GHz频率的其他设备。 1 CC2430芯片的主要特点 CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的 架构 酒店人事架构图下载公司架构图下载企业应用架构模式pdf监理组织架构图免费下载银行管理与it架构pdf ,在单个芯片上整合了ZigBee 射频(RF)前端、 内存和微控制器。它使用1个8位MCU(8051),具有128 KB可编程闪存和8 KB的RAM,还 包含模拟数字转换器(ADC)、几个定时器(Timer)、AES128协同处理器、看门狗定时器 (Watchdog timer)、32 kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路(Power On Reset)、掉电 1 检测电路(Brown out detection),以及21个可编程I/O引脚。 CC2430芯片采用0.18 μm CMOS工艺生产,工作时的电流损耗为27 mA;在接收和发射模式下,电流损耗分别低于27 mA或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。 CC2430芯片的主要特点如下: ? 高性能和低功耗的8051微控制器核。 ? 集成符合IEEE802.15.4标准的2.4 GHz的 RF无线电收发机。 ? 优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性。 ? 在休眠模式时仅0.9 μA的流耗,外部的中断或RTC能唤醒系统;在待机模式时少于0.6 μA的流耗,外部的中断能唤醒系统。 ? 硬件支持CSMA/CA功能。 ? 较宽的电压范围(2.0,3.6 V)。 ? 数字化的RSSI/LQI支持和强大的DMA功能。 ? 具有电池监测和温度感测功能。 ? 集成了14位模数转换的ADC。 ? 集成AES安全协处理器。 ? 带有2个强大的支持几组协议的USART,以及1个符合IEEE 802.15.4规范的MAC计时器,1个常规的16位计时器和2个8位计时器。 ? 强大和灵活的开发工具。 2 CC2430芯片的引脚功能 CC2430芯片采用7 mm×7mm QLP封装,共有48个引脚。全部引脚可分为I/O端口线引脚、电源线引脚和控制线引脚三类。 2.1 I/O端口线引脚功能 CC2430有21个可编程的I/O口引脚,P0、P1口是完全的8位口,P2口只有5个可使用的位。通过软件设定一组SFR寄存器的位和字节,可使这些引脚作为通常的I/O口或作为连接ADC、计时器或USART部件的外围设备I/O口使用。 I/O口有下面的关键特性: ? 可设置为通常的I/O口,也可设置为外围I/O口使用。 ? 在输入时有上拉和下拉能力。 ? 全部21个数字I/O口引脚都具有响应外部的中断能力。如果需要外部设备,可对I/O口引脚产生中断,同时外部的中断事件也能被用来唤醒休眠模式。 2 1,6脚(P1_2, P1_7): 具有4 mA输出驱动能力。 8,9脚(P1_0,P1_1): 具有20 mA的驱动能力。 11,18脚(P0_0 ,P0_7): 具有4 mA输出驱动能力。 43,44,45,46,48脚(P2_4,P2_3,P2_2,P2_1,P2_0):具有4 mA输出驱动能力。 2.2 电源线引脚功能 7脚(DVDD): 为I/O提供2.0,3.6 V工作电压。 20脚(AVDD_SOC): 为模拟电路连接2.0,3.6 V的电压。 23脚(AVDD_RREG): 为模拟电路连接2.0,3.6 V的电压。 24脚(RREG_OUT): 为25,27,31,35,40引脚端口提供1.8 V的稳定电压。 25脚 (AVDD_IF1 ): 为接收器波段滤波器、模拟测试模块和VGA的第一部分电路提供1.8 V电压。 27脚(AVDD_CHP): 为环状滤波器的第一部分电路和充电泵提供1.8 V电压。 28脚(VCO_GUARD): VCO屏蔽电路的报警连接端口。 29脚(AVDD_VCO): 为VCO和PLL环滤波器最后部分电路提供1.8 V电压。 30脚(AVDD_PRE): 为预定标器、Div 2和LO缓冲器提供1.8 V的电压。 31脚(AVDD_RF1): 为LNA、前置偏置电路和PA提供1.8 V的电压。 33脚(TXRX_SWITCH): 为PA提供调整电压。 35脚(AVDD_SW): 为LNA/PA交换电路提供1.8 V电压。 36脚(AVDD_RF2): 为接收和发射混频器提供1.8 V电压。 37脚(AVDD_IF2): 为低通滤波器和VGA的最后部分电路提供1.8 V电压。 38脚(AVDD_ADC): 为ADC和DAC的模拟电路部分提供1.8 V电压。 39脚(DVDD_ADC): 为ADC的数字电路部分提供1.8 V电压。 40脚(AVDD_DGUARD): 为隔离数字噪声电路连接电压。 41脚(AVDD_DREG): 向电压调节器核心提供2.0,3.6 V电压。 42脚(DCOUPL): 提供1.8 V的去耦电压,此电压不为外电路所使用。 47脚(DVDD): 为I/O端口提供2.0,3.6 V的电压。 2.3 控制线引脚功能 10脚(RESET_N): 复位引脚,低电平有效。 19脚(XOSC_Q2): 32 MHz的晶振引脚2。 21脚(XOSC_Q1): 32 MHz的晶振引脚1,或外部时钟输入引脚。 22脚(RBIAS1): 为参考电流提供精确的偏置电阻。 26脚(RBIAS2): 提供精确电阻,43 kΩ,?1%。 3 32脚(RF_P): 在RX期间向LNA输入正向射频信号;在TX期间接收来自PA的输入正向射频信号。 34脚(RF_N): 在RX期间向LNA输入负向射频信号;在TX期间接收来自PA的输入负向射频信号。 43脚 (P2_4/XOSC_Q2): 32.768 kHz XOSC的2.3端口。 44脚 (P2_4/XOSC_Q1): 32.768 kHz XOSC的2.4端口。 3 电路典型应用 3.1 硬件应用电路 CC2430芯片需要很少的外围部件配合就能实现信号的收发功能。图1为CC2430芯片的一种典型硬件应用电路。 电路使用一个非平衡天线,连接非平衡变压器可使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容C341和电感L341、L321、L331以及一个PCB微波传输线组成,整个结构满足RF输入/输出匹配电阻(50 Ω)的要求。内部T/R交换电路完成LNA和PA之间的交换。R221和R261为偏置电阻,电阻R221主要用来为32 MHz的晶振提供一个合适的工作电流。用1个32 MHz的石英谐振器(XTAL1)和2个电容(C191和C211)构成一个32 MHz的晶振电路。用1个32.768 kHz的石英谐振器(XTAL2)和2个电容(C441和C431)构成一个32.768 kHz的晶振电路。电压调节器为所有要求1.8 V电压的引脚和内部电源供电,C241和C421电容是去耦合电容,用来电源滤波,以提高芯片工作的稳定性。 图1CC2430芯片的典型应用电路 4 图2DMA向Flash写程序流程 3.2 软件编程 由于篇幅限制,下面仅给出在32 MHz系统时钟下,用DMA向闪存内部写入程序的流程图和 部分源代码。DMA向Flash写程序流程如图2所示。 MOV DPTR,#DMACFG ;为DMA通道结构设定一 ;个带有地址的数据指针, ;开始写入DMA结构 MOV A,#SRC_HI ;源数据的高位地址 MOVX @DPTR ,A INC DPTR MOV A,#SRC_LO ;源数据的低位地址 MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,#0DFh ;高位地址的定义 MOV X@DPTR,A INC DPTR MOV A,#0AFh ;低位地址的定义 MOVX @DPTR,A 5 INC DPTR MOV A,#BLK_LEN ;数据的长度 MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,#012h ;8位,单模式,Flash触发器使用 MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,#042h ;屏蔽中断,DMA高通道优先 MOVX @DPTR,A MOV DMA0CFGL,#DMACFG_LO ;为当前的DMA结 ;构设置开始地址 MOV DMA0CFGH,#DMACFG_HI MOV DMAARM,#01h ;设置DMA的0通道 MOV FADDRH,#00h ;设置闪存高位地址 MOV FADDRL,#01h ;设置闪存低位地址 MOV FWT,#2Ah ;设置闪存计时 MOV FCTL,#02h ;开始向闪存写程序 结语 目前,国内外嵌入式射频芯片中,CC2430芯片是性能最好、功能更强的一个。它结合了市场领先的Z StackTM ZigBeeTM协议软件和其他Chipcon公司的软件工具,为开发出无接口、紧凑、高性能和可靠的无线网络产品提供了便利。相信在未来几年,它的应用将会涉及到社会的更多领域。 参考文献 1 SmartRF CC2430 Peliminary(rev.1.01). 2005 2 王秀梅,刘乃安. 2.4 GHz射频芯片CC2420实现ZigBee无线通信设计,国外电子元器件,2005(7) 马永强、李静强:硕士生,主要研究方向为半导体新器件和新材料。 6 基于CC2430的无线温度检测终端的设计 作者:昆明理工大学理学院 王玮 樊则宾 时间:2007-11-22 来源: 《电子工程师》 浏览评论 引 言 在现代工农业生产中,常常需要对环境温度进行检测。传统的方法往往费时、费力,效率低下,不便应用在对较大环境的温度检测中。 本文设计了一种基于无线射频技术的温度检测终端,它以RF(射频)芯片CC2430为核心,在温度传感器DS1822的配合下,能够高效地完成对环境温度的无线检测。 1 CC2430芯片概述 CC2430芯片为Chipcon公司生产的2.4 GHz射频系统单芯片,其结构框图如图1所示。 该单芯片上整合了ZigBee RF前端,内存,微控制器。其主要特点如下:高性能和低功耗的8051微控制器核;集成符合IEEE 802.15.4标准的2.4 GHz的RF无线电收发机;优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性;在休眠模式时仅0.9μA的流耗,外部的中断或RTC(实时时钟)唤醒系统,在待机模式时少于0.6μA的流耗,外部的中断能唤醒系统;硬件支持CSMA/CA(具有检测冲击的载波侦听多路接人)功能;较宽的电压范围(2.O V,3.6 V);数字化的RSSI(接收信号强度指示)/LQI(链路质量指示)支持和强大的DMA(直接存储器存取)功能;具有电池监测和温度感测功能;集成了14位ADC(A/D转换器);集成AES(高级加密标准)安全协处理器;带有2个强大的支持几组协议的USART(通用异步同步收发器),以及1个符合IEEE 802.15.4规范的MAC(媒体访问控制)层计时器,1个常规的16位计时器和2个8位计时器;21个可编程的I/O引脚,P0、P1口是完全8位口,P2口只有5个可使用位,可以由软件设定一组SFR(专用寄存器)的位和字节,使这些引脚作为通常的I/O口或作为连接ADC、计时器、USART等部件的外围设备口使用。 2 DS1822结构特点与基本操作指令 DS1822是一种一线数字温度计,它用一根信号线来实现互连通信,其内部电路的核 7 心是一个直接数字输出的温度传感器。它可以将-55?,125?范围内的温度值按9位、10位、11位、12位的分辨率进行量化,其最高分辨率为0.625?,工作电压范围为3.0 V,5.5 V。每一片DS1822都有一个唯一的且不可改写的ROM ID(标识码,即电子序列号),在实际应用中可以通过指令方便地进行查询。 DS1822的主要操作指令如下: a)Search ROM指令(代码为FOh):用以读取在线的DS1822的序列号。 b)write Scratchpad指令(代码为4Eh):将温度报警上、下限值分别写入DS1822便笺式存储器的TH与TL字节中。 c)Convert T指令(代码为44h):启动DS1822进行温度A/D转换。 d):Read Scratchpad指令(代码为BEh):读取便笺式寄存器中的温度值。 3 终端硬件设计 CC2430芯片只需少量外围部件配合就能实现信号的收发功能。图2为该温度检测终端的硬件结构。 电路使用一个非平衡天线,连接非平衡变压器可使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容C1和电感L1、L2、L3以及一个PCB(印制板)微波传输线组成,整个结构满足RF输入/输出匹配电阻(50 Ω)的要求。内部T/R交换电路完成LNA和PA之间的交换。R1和R2为偏置电阻,R1主要用来为32 MHz的晶振提供一个合适的工作电流。用1个32 MHz的石英谐振器(XTAL1)和2个电容(C2和C3)构成一个32 MHz的晶振电路。用1个32.768 kHz的石英谐振器(XTA12)和2个电容(C4和C5)构成一个32.768kHz的晶振电路。电压调节器为所有要求1.8 V电压的引脚和内部电源供电,电容C6和C7是去耦电容,用来为电源滤波,以提高芯片工作的稳定性。温度传感器DS1822的数据输入,输出端DQ 8 接P0_0引脚,该 引脚具有4 mA的输出驱动能力。 4 终端软件设计 软件部分需要解决的问题包括:温度及报警信号采集、ZigBee协议栈(z-Stack)、ZigBee通信等。 温度及报警信号的采集可由CC2430芯片内部的MCU完成。 ZigBee协议栈运行在一个OSAL(操作系统抽象层)操作系统上。该操作系统基于任务调度机制,通过对任务的事件触发来实现任务调度。每个任务都包含若干个事件,每个事件都对应一个事件号。当一个事件产生时,对应任务的事件就被设置为相应的事件号,这样,事件调度就会调用相应的任务处理程序。OSAL中的任务可以通过任务API将其添加到系统中,这样就可以实现多任务机制。OSAL任务调度流程如图3所示。 NextActive Task()是一个任务事件查询函数,返回任务的事件状态Active Task。软件设计时,可通过ActiveTask的值来决定是否需执行对应的任务函数ActiveTask()。 ZigBee的通信或数据传输涉及到两种通信帧格式:KVP(关键值偶)帧格式、消息(Message)帧格式。在发送数据量较大时选择Message方式;当只需要发送1个字节或几个字节的命令或数据时,可以使用KVP格式,该格式是ZigBee协议定义好的一种通信方式,操作比较简单,调用相应的信息发送函数即可实现两点问的通信。该终端设计中采用后一种通信帧格式,在充分利用开发工具CC2430ZDK Pro内部现有的协议栈的情况下,可以方便地完成通信部分的软件开发工作。 5 终端工作原理 该终端系统设计中采用DMA向存储器内部写终端控制程序。正式使用时,终端控制程序被启动,终端首先完成其内部系统的初始化,即通信协议的初始化,各端口使能与初始化, 9 确认温度传感器连接完好,向DS1822中TH/TL位写入最高/最低温度门限,读取该温度传感器的身份标志码(该标志码亦代表该终端设备的身份),并将该终端标志码传回管理中心,以示该终端处于就绪状态,并准备随时接受管理中心的启动指令。启动后,终端由自己内部的MCU(即CC2430内部的MCU)控制,定期向温度传感器DS1822发送温度转换指令,DS1822在完成温度转换后会自动将温度值和TH/TL寄存器中的触发门限相比较,如比较结果表明测量温度高于TH或低于TL中的门限值,则设置报警标志位。随后,MCU在读取温度值的同时也读取报警标志位,并将这些数据信号传回管理中心。这样,终端就完成了温度的检测与报警功能。 该终端也可随时接收来自管理中心的查询指令。 由于该类终端每一片都有自己唯一的身份标志码,所以,一个管理中心可以管理多个这样的终端,并能准确区分它们。利用多个此类终端可对较大环境的温度实现实时、无线、多点的检测。 6 结束语 本文设计的温度检测终端,其外围 设备简单、功耗低,传输无线化,可以用在诸如温室、仓库等场合。 基于CC2430的串口无线模块的设计 1 引言 随着现代科技的飞速发展,无线通信技术成为人们日益关注的问题之一。在工业系统控制中。短距离无线通信技术应用也越来越广泛。水阻试验是内燃机车恒功率负载试验的主要方式之一,本文论述了在对内燃机车智能化水阻试验系统数据采集部分的改进中,将原来的有线数据采集改为无线数据采集传输方式的无线模块设计。 2 总体设计 无线模块的基本电路图如图1所示,主要由电源、复位电路、串口连接电路和无线收发电路组成。可实现串口数据的无线收发,即:发送数据时,RS-232串口数据经过MAX232将电平转换为TTL 10 电平,再通过CC2430无线发送。接收数据则是发送数据的逆过程,CC2430先接收到数据信号,然后经MAX232将TTL电平转换为RS-232的标准电平,再通过RS-232向上位机输入数据。 3 硬件设计 无线模块采用的无线收发器是CC2430。CC2430出自挪威Chipcon公司,是一款真正符合IEEE802.15.4标准的片上ZigBee产品。CC2430采用Chipcon公司最新的SmartRF 03技术和0.18μm CMOS工艺制造,采用7 mmx7 mm QLP48封装;除了包括RF收发器,还集成了加强型8051MCU、32,64,128 KB的Flash内存、8 KB的RAM、ADC、DMA、看门狗等。CC2430工作在2.4GHz频段,采用低电压(2.0 V,3.6V)供电且功耗很低(接收数据时为27mA,发送数据时为25 mA)、灵敏度高(-97 dBm)、最大输出为24 dBm、最大传送速率为250 kb,s。 CC2430的外围元件数目很少,它使用一个非平衡天线,连接非平衡变压器使天线性能更好。电路中的非平衡变压器由电容C12和电感L1、L2、L3以及一个PCB微波传输线组成(整个结构满足RF输入,输出匹配电阻(50Ω)的要求。内部T,R交换电路完成LNA和PA之间的交换。R4、R5为偏置电阻,其中R4主要用于为32 MHz的晶体振荡器提供合适的工作电流。用一只32 MHz石英谐振器和两只电容(C13、C14)构成32 MHz晶体振荡器电路。电压稳压器为所有1.8 V电压的引脚和内部电源供电,C11、C15是去耦电容,用于电源滤波。 11 由于CC2430具有低功耗的特性,因此,选用两节干电池为模块供电。另外还选用了AH805升压稳压器,可将3 V电压升高至5 V,此故电源部分可提供3 V和5 V两种电压,其中3 V电压为CC2430供电,5 V电压为MAX232和复位电路供电。 复位电路采用典型的RC复位方式,它具有上电复位和手动两种复位功能,且低电平有效。值得注意的是,为了使系统达到有效复位,应使RESET-N端保持10 ms的低电平。当复位结束后立即对该器件进行初始化时,很容易发生错误。所以,进入0000H地址后,应首先执行l ms,10 ms的软件延时,然后再进行初始化。 由于模块采用RS232与上位机相连,因此,需要用MAX232将RS232电平转换为TTL电平。 4 程序设计 无线模块的设计包括硬件连接及CC2430软件设计。编写软件程序首先要弄清楚数据在模块中的传输路径及其过程,如图2所示。 发送数据时,数据通过串口USART进入CC2430的DATA内存区。对水阻试验台来说,DATA内存区的高128字节能够满足存储容量的要求,因此将数据存放在DATA内存区的高128字节中。为了提高数据的传输速度,使用DMA传输方式将内存区中的数据传送到Radio的先进先出缓存器。TXFIFO中。数据进入Radio后,经过一系列的硬件处理,最后通过天线向发射无线信号。 接收数据是发送数据的逆过程。Radio从天线接收到无线信号,通过一系列的硬件处理,将信号转换为数据,存放在RXFIFO中,再通过DMA方式送入DATA内存区的低128字节中,再通过USART串口将接收到的数据送出。 不难看出,整个数据传输过程大部分都是在CC2430内部完成。这得益于CC2430具有极高的集成度,是一款片上系统,能够提供较高的系统稳定性和可靠性。CC2430包括了较多的自定义SFR寄存器,如何使用好这些SFR寄存器较为关键。例如在对USART的控制操作中,CC2430内部集成的USART的控制寄存器和状态寄存器分别是UxUCR和UxCSR(其中x可取值为0和1,表示CC2430集成的两个USART中的一个)。UxCSR状态字格式和UxUCR控制字格式如表l所示。用这两个寄存器可完成USART的基本设置,如: 12 值得注意的是,CC2430串口波特率的设置与一般8051不同,因为其内部集成了一个波特率发生器,因此,不需要使用定时器而只需设置相关的SFR寄存器UxBAUD.BAUD_M[7:0]和UxGCR.BAUD[4:0],便可得到系统要求的波特率,其关系式如下: 其中,F为系统时钟频率。若F为32 MHz,执行下列语句,得到9600 b,s的串口波特率: 实际上对USART的操作还包含对其所连接的I,O口的设置。设置I,O应与硬件密切结合,如: 同样,对DMA和Radio的操作也有这样功能全面的SFR寄存器。对CC2430进行程序设计,其实就是对其SRF寄存器的认识和运用过程,篇幅所限这里不一一赘述。 13 5 系统抗干扰 由于系统所处环境有较强的电磁场干扰,因此需要进行电磁屏蔽。具体方法为:将模块置于一个铝质外壳中,外壳通过RS232接口与上位机外壳连接,实现接地。铝质外壳相当于一个空心的导体,置于电场中,电力线终止于导体表面,从而有屏蔽电场的作用。铝质外壳也相当于一个屏蔽罩,在高频磁场的作用下产生涡流,而涡流的磁场与原磁场方向相反,从而可屏蔽高频磁场。 6 结束语 本文所提及的无线模块虽然是针对水阻试验系统中的数据采集部分进行改造的,但是由于与上位机的连接采用RS232,所以此无线模块也可应用于一般的带RS232串口的数据采集系统。 射频芯片CC2430的ZigBee无线传感器网络设计 作者: 刘雅举,蔡振江,张莉,李东明,赵秋霞 发布时间: 2008-08-15 09:55:25 来源: 微计算机信息 关键词: 无线传感器网络 基于射频芯片CC2430的ZigBee无线传感器网络节点的设计 一、引言 ZigBee[2]是一种基于IEEE802.15.4规范的无线技术。它具有在802.15.4规范上创建的安全和应用层接口、工作于免授权的2.4GHz频段、以年计算的超低电池寿命、极大可伸缩的网络和星型网络拓扑(每个主设备可支持4万多个节点)等诸多优点,在国防军事、工业控制、消费性电子设备等领域有很大的发展空间[3]。 RF CC2430芯片[4]以强大的集成开发环境作为支持,内部线路的交互式调试以遵从IDE的IAR工业标准为支持,得到嵌人式机构很高的认可。它结合Chipcon公司全球先进的ZigBee协议栈、工具包和参考设计,展示了领先的ZigBee解决方案。其产品广泛应用于汽车、工控系统和无线传感器网络等领域,同时也适用于ZigBee之外2. 4GHz频率的其他设备。 二、硬件设计 14 1、芯片无线收发模块内部结构 CC2430芯片的内部结构如图1所示。天线接收的射频信号经过低噪声放大器和I/Q下变频处理后,中频信号只有2MHz,此混合I/Q信号经过滤波、放大、AD变换、自动增益控制、数字解调和解扩,最终恢复出传输的正确数据。 图1 CC2430芯片内部结构 发射机部分基于直接上变频。要发送的数据先被送入128字节的发送缓存器中,头帧和起始帧是通过硬件自动产生的。根据TEEE 802.15.4标准,所要发送的数据流的每4个比特被32码片的扩频序列扩频后送到DA变换器。然后,经过低通滤波和上变频的混频后的射频信号最终被调制到2.4GHz,并经过放大后经发射天线发射出去。 2、系统硬件设计 传感器节点一般由数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元以及电源管理单元等模块组成[5]。节点硬件结构由图2所示。微处理器ATmega128通过SPI总线和一些离散控制信号与RF收发芯片CC2430进行通信。 15 图2 传感器网络节点组成框图 CC2430外围电路如图3所示。CC2430内部使用1.8V工作电压,适合于电池供电的设备,外部数字I/O接口使用3.3V电压,这样可以保持和3.3V逻辑器件的兼容型。它在片上集成了一个自流稳压器,能够把3.3V电压转化成1.8V电压。这样对于只有3.3 V电源的设备,不需要额外的电压转换电路就能正常工作。 图3 CC2430芯片外围电路 CC2430射频信号的收发采用差分方式进行传输,其最佳差分负载是 ,阻抗匹配电路应该根据这个数值进行调整。如果使用单端天线则需要使用平衡/非平衡阻抗转换电路(BALLUN,巴伦电路),以达到最佳收发效果。 CC2430需要有16MHz的参考时钟用于250kbps数据的收发。这个参考时钟可以来自外部时钟源,也可以使用内部晶体振荡器产生。如果使用外部时钟,直接从XOSC16-Q1 16 引脚引入,XOSC16-Q2保持悬空;如果使用内部晶体振荡器,晶体接在XOSC16-Q1和XOSC16_Q2引脚之间。CC2430要求时钟源的精度应该在 以内。 三、软件设计 按照硬件电路设计,系统软件编程的基本思路[6]是:先对SPI端口、CC2430控制端口初始化;使能SPI端口、UART端口和ADC;对CC2430芯片初始化;开启接收机后,就可以运行任务程序,实现接收或发送数据。发送和接收程序流程图如图4和图5所示。 图4 发送程序流程图 17 图5 接收程序流程图 无线通信协议是软件中的一个重要问题,因为它自接关系到节点的性能。因此,在链路层,设计了一个简化的CSMA/CA协议,即任何节点在发送之前必须进行一段随机时间的侦听,在确认目前没有别的节点在进行数据传输时才进行数据发送,收发双方通过三次握手来交换数据。在系统空闲时,关闭侦听功能,以尽可能降低功耗。当然,这种协议存在着隐含节点以及侦听时的功耗损失等问题,但在一定的节点数量范围内还是很有效的。在网络层协议上,采用了简化的IPv6路由协议[7],之所以采用IPv6,是考虑到IPv6的巨大的地址空间、邻居发现功能、安全性好等优良特性。 四、结束语 Smart RF CC2430是一款符合ZigBee技术的高集成度商业用射频收发器件,其MAC层和PHY层协议符合802.15.4规范,工作于免授权的2. 4GHz频段。利用此芯片开发的无线传感器网络节点成本低、功耗小,适用于电池长期供电。具有硬件加密、安全可靠、组网灵活、抗毁性强等特点,为无线传感网络的广泛应用提供了理想的解决方案。 18 大学 本科毕业论文(设计)管理办法 第一章 总则 第一条 本科毕业论文(设计)是人才培养方案的重要组成部分,是培养学生科研能力和创新能力的重要实践环节,为保证毕业论文(设计)工作的顺利完成,加强规范化管理,提高毕业论文(设计)质量,根据教育部、省教育厅的有关规定要求,结合我院实际情况,特制定本办法。 第二章 目的与要求 第二条 毕业论文(设计)教学环节的目的,培养学生勇于探索的创新精神,实事求是、严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。 第三条 使学生能综合运用所学的知识技能,提高思考问题、分析问题和解决实际问题的能力。 第四条 培养学生从文献、科学实验、生产实践和调查研究中获取知识的能力,培养学生从事科学研究的兴趣,掌握科学研究的基本方法。 第五条 对学生的知识面、掌握知识的深度、运用理论知识处理问题的能力、实践能力、外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力等进行一次全面的考核。 第六条 要求所有毕业生必须撰写毕业论文(设计),各系要认真组织毕业论文(设计)工作,确保毕业论文(设计)的质量。 第三章 组织管理 第七条 全院的毕业论文(设计)工作按照分级分工的原则,负责毕 19 业论文(设计)工作的管理、指导、检查、考核和总结。 (一)教务处职责 1.负责制定全院本科毕业论文(设计)管理规章制度。 2.组织开展毕业论文(设计)工作的教学研究与改革。 3.组织毕业论文(设计)工作的检查、评估和总结。 4.审核答辩委员会组成人选,检查毕业答辩的过程。 5.组织评选院级优秀毕业论文(设计)。 (二)系职责 1.成立毕业论文(设计)工作领导小组,制定工作 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和安排。 2.组织专业教研室成立专业答辩委员会。 3.负责按照标准配备、审查、批准指导教师,组织指导教师培训。 4.依据学院的毕业论文(设计)成绩评定标准,结合专业特点,制定本系各专业的具体评分标准和规范。 5.负责本系学生毕业论文(设计)所需的场地、仪器设备的分配和保障。 6.评选系优秀毕业论文(设计)。 7.做好毕业论文(设计)工作总结与归档。 (三)教研室职责 1.根据指导教师的条件,提出指导教师名单。 2.审查毕业论文(设计)题目及指导教师的安排,对不合格的题目提出修改意见。 3.组织审定毕业论文(设计)选题,落实一人一题的工作要求;定期 20 检查毕业论文(设计)工作的进度和质量。 4.检查毕业论文(设计)任务书的填写情况。 5.考核指导教师的工作,把握毕业论文(设计)的进度和质量。 6.组织毕业论文(设计)的答辩和成绩评定工作。 7.做好本专业优秀毕业论文(设计)的评选工作。 8.认真进行工作总结,汇总毕业论文(设计)资料送系归档。 (四)指导教师职责 1.毕业论文(设计)题目确定后,指导教师要及时做好各项准备工作,其中包括拟定任务书,收集资料以及做好实验的准备工作,制定指导计划和工作程序。 2.向学生下达《大学毕业论文(设计)任务书》(见附件3),并提出具体的要求,指定主要参考资料。 3.审定学生的总体方案和 工作计划 幼儿园家访工作计划关于小学学校工作计划班级工作计划中职财务部门工作计划下载关于学校后勤工作计划 ,并定期检查学生的工作进度和工作量,及时解答和处理学生提出的有关问题,严格要求学生。 4.做好学生外文翻译的评阅工作。 5.指导学生正确撰写毕业论文(设计)报告,并对报告写出评语。 6.按《大学毕业论文(设计)撰写规范》(见附件1)要求检查学生论文撰写完成情况并填写《大学毕业论文(设计)工作指导情况记录》(附件4)。 7.评定毕业论文(设计)成绩。 8.做好毕业论文(设计)材料的整理归档工作。 21 第四章 选题、开题 第八条 选题时应遵循的原则 (一)课题必须符合本专业的培养目标及教学基本要求,体现本专业基本训练的内容,使学生受到全面的锻炼。 (二)课题应尽可能结合生产、科研和实验室建设等任务,减少虚拟题目的数量及比重。 (三)课题的类型可以多种多样,贯彻因材施教的原则,使学生的创造性得以充分发挥,利于提高课题成果的质量。 (四)选题应力求有益于学生综合运用多学科的理论知识与技能。 (五)课题要在保证教学基本要求的前提下,学生在培养方案规定的时间内,在指导教师指导下经过努力能够完成任务。 (六)课题分配原则上每人一题,双方选择,学生在教师列入的选题中选题,也可以自主选定符合本专业的题目上报到指导教师,经指导教师审定、教研室批准后方可列入选题目录。经教研室审定,报系主任批准后,确定分配题目。 教研室根据学生意向、学生本人的实际能力以及课题的类型、分量、难易程度,结合指导教师的意见进行综合平衡,最后确定课题分配,并以书面形式将课题任务书下达给学生,最终以系为单位将选题情况汇总报教务处。 第九条 选题范围 (一) 文、理、管、经、医类专业,应以完成毕业论文为主,题目以阐述理论原理和将理论原理应用于某些具体问题的课题为主,也可选择一些 22 具有一定深度和难度的专题研究课题,使学生在分析问题方面得到较多的锻炼。 (二)工科专业,应以完成毕业设计为主,题目以工程设计类型的课题为主,有条件的可以选择既有工程设计又有专题研究的课题,使学生既能受到工程师的基本训练,又掌握本专业的基本技能。 (三)艺术类专业,应以毕业设计为主,毕业设计题目通过指导教师与学生沟通制定,毕业设计应有设计作品。 (四)鼓励不同学科(专业)相互交叉、相互渗透,扩大学生知识面,开拓眼界,提高质量。 第十条 开题 学生接受毕业论文(设计)任务后,应在指导教师指导下制定工作计划,进行文献查阅、资料收集、实习调研、实验研究,在规定的时间内填写《大学本科毕业论文(设计)开题报告》(见附件2),经指导教师审查同意后报教研室批准,即可开始撰写毕业论文(设计)。 第十一条 毕业调研 (一)学生可根据毕业论文(设计)选题或选题意向进行毕业调研,深入社会,对某一行业、某一事件或问题,对其客观实际情况进行调研,将调查了解到的全部情况和材料进行分析研究。 (二)学生在教师指导下要精心选择调研对象。调研对象要有分析价值,包括理论价值和应用价值。调研和分析后得出的结论及建议要尽可能实现从个别到一般的提升,避免就事论事。 (三)在教师指导下完成 调研报告 关于民族工作的调研报告关于就业的调研报告XX公司人才现状调研报告XX村综治维稳工作的调研报告干部职工思想状况调研报告 。 23 第五章 毕业论文(设计)指导 第十二条 指导教师 毕业论文(设计)实行指导教师负责制。每个指导教师应对学生整个毕业论文(设计)阶段的教学活动全面负责。 (一)指导教师条件及要求 1.毕业论文(设计)指导教师应作风严谨、有较高的业务水平和实践经验。指导教师一般应由讲师或相当于讲师及以上职称、具有丰富理论和实践教学经验的教师担任。 2.指导教师应为人师表、教书育人,同时对学生严格要求。应始终坚持把学生的培养放在第一位,避免出现重使用、轻培养的现象。 3.每个指导教师所带毕业论文(设计)的学生数原则上不得超过10人。指导教师确定以后,不得随意更换。在毕业论文(设计)期间,指导教师必须坚守岗位。确因工作需要出差时,必须经系主任批准,并委派相当水平的教师代理指导。 4.在校外进行毕业论文(设计)工作的学生,可聘请相当于讲师职称以上的技术人员担任指导。有关教研室必须指定专人进行检查,掌握进度,协调解决有关问题。 第十三条 学生 (一)申请做毕业论文(设计)的学生必须修完所学专业教学计划规定的全部课程。 (二)学生在充分调研的基础上,编写毕业论文(设计)工作计划,列出完成毕业论文(设计)任务所采取的方案与步骤。 24 (三)毕业论文(设计)工作计划编写完成后,经指导教师审阅同意后实施。学生应主动接受指导教师的检查,定期向教师汇报毕业论文(设计)的进度,听取教师的意见和指导。 (四)学生在毕业论文(设计)工作中应充分发挥主动性和创造性,树立实事求是、诚实守信的科学作风,严格遵守规章制度,爱护公共财物和坚持节约,杜绝浪费。 (五)学生必须独立完成毕业论文(设计)任务,严禁抄袭他人的论文(设计)成果,或请人代替完成毕业论文(设计)。一经发现,毕业论文(设计)成绩为零分,并根据情节轻重给予纪律处分。 (六)所有学生必须参加毕业论文(设计)的答辩。 (七)学生在毕业论文(设计)答辩后,应交回毕业论文(设计)的所有材料(包括设计实验的原始资料、报告、调研资料、毕业设计图纸、论文等)。对论文(设计)内容中涉及的有关技术资料,学生负有保密责任,未经许可不能擅自对外交流或转让,并协助做好资料归档工作。 第六章 撰写要求 第十四条 毕业论文(设计)应重点突出、内容充实,立论正确,论据充分,结构严谨,格式规范,结论正确,并要求思想端正、观点明确、实事求是、文笔通顺。设计图纸的各项内容应符合制图标准,做到结构合理,视图正确,尺寸齐全。艺术类专业毕业论文必须结合毕业设计进行撰写。 第十五条 毕业论文(设计)文本一般由题目、目录、中英文摘要、关键词、正文、参考文献、注释几部分构成,各部分具体要求见《大学本科生毕业论文(设计)撰写规范》(见附件1),其中注释、附录视具体情况安排。 25 理工类、艺术类毕业设计的撰写规范可根据专业特点由所在系做出适当调整,并报教务处备案。 第十六条 毕业论文(设计)正文字数不少于8000字;开题报告字数不少于1000字;参考文献一般不少于10篇, 其中包括外文参考文献2篇。 第七章 评阅、答辩及成绩评定 第十七条 评阅 (一)指导教师评阅:指导教师应对学生的毕业论文(设计)完成情况进行认真、全面的审查后给出成绩,并填写《大学毕业论文(设计)指导教师评分表》(附件5)。评语的书写要客观、公正,体现论文的真实水平。 (二)评阅专家评阅:学生在答辩前2周将毕业论文(设计)送评阅专家评阅,评阅专家由答辩委员会聘请。每篇毕业论文(设计)需要有两位评阅专家(其中一位可以是指导教师)进行评阅。评阅专家根据论文(设计)的实际情况进行评阅,给出成绩,对不足之处提出修改意见,提出是否可以进行答辩的意见,并填写《大学毕业论文(设计)评阅教师评分表》(附件6)。只有两位评阅专家都同意答辩才可获得答辩资格。 评阅专家一般应由具有讲师及以上职称有经验的相同或相近学科的具有指导论文(设计)资格的人员担任。 第十八条 答辩 (一)毕业论文(设计)答辩工作由各系毕业论文(设计)答辩委员小组负责,成立专业答辩委员会,各专业答辩委员会由3-9人组成,根据需要,答辩委员会可决定组成若干答辩小组,答辩小组由3-5人组成,设组长1人,秘书1人(可由小组长兼任),具体负责本组学生的答辩工作。 26 专业答辩委员会成员及答辩小组成员必须由具有讲师以上(或具有同等职称的专业技术人员)担任。 专业答辩委员会的主要职能: 1. 聘请毕业论文(设计)的评阅专家审定学生答辩的资格; 2.主持并组织全系答辩工作并做好答辩记录,填写《大学毕业论文(设计)答辩记录》(附件7); 3. 讨论并确定学生毕业论文(设计)的答辩成绩,并填写《大学毕业论文(设计)答辩小组评分表》(附件8)。 (二)答辩工作程序和要求 1.根据学生呈送的毕业论文(设计)任务书、翻译文章、毕业论文(设计)、毕业设计手册(艺术类专业)、毕业论文(设计)电子版、设计图纸、计算机程序及评阅意见等,答辩委员会审定答辩资格。 2.举行答辩:先由学生阐述毕业论文(设计),时间一般为10-15分钟,然后学生用10-15分钟回答答辩小组老师提出的问题。 3.答辩小组结合论文(设计)内容、文字写作(规划设计)水平、口头表达能力等进行现场评分,并填写答辩成绩。 4.在校外做毕业论文(设计)的,可由接收单位的技术人员和我院教师共同组成答辩小组(我院教师任答辩组长)进行答辩。 5.答辩过程中,答辩小组秘书应做好记录,以供评定成绩时参考。 第十九条 成绩评定 毕业论文(设计)总成绩,由指导教师、评阅人和答辩小组的评分组成,三部分的比例分别为30%,30%,40%。从严要求,优秀的比例一般不得 27 超过20%。 各系可依据上述规定制定具体的执行细则,填写《大学毕业论文(设计)评阅书及成绩评分表》(见附件9),汇总后盖章存档并报教务处。 第二十条 院级优秀毕业论文(设计) 1.基本条件: (1)观点正确,有独立见解、创新或发现,或有较好的经济和社会效益; (2)能正确、灵活地运用所学基础理论、专业知识和基本技能,分析和解决问题的能力较强; (3)论文写作结构完整,论据充分,数据详实,符合学术规范;表达准确,语言流畅,概括能力较强。 2.获奖论文(设计)优先列入院级优秀毕业论文(设计)。 3.院级优秀毕业论文(设计)由各系推荐,推荐比例不超过毕业学生人数的3,,教务处最终备案。 第八章 检查与评估 第二十一条 教务处对毕业论文(设计)工作全过程进行检查。检查内容包括:毕业论文(设计)工作进度、教师指导、论文(设计)水平与质量、论文(设计)抄袭检测、答辩、成绩评定情况等。对发现的问题,则由相关人员及时进行整改。 第二十二条 在学生答辩前,各系按各专业人数5%比例对毕业论文(设计)进行抽查,并按一定比例进行抄袭检测。 第二十三条 检测结果认定及处理办法 28 (一)文字复制比在30%以下(含30%)的毕业论文(设计),视为通过检测,合格。 (二)文字复制比在30%-70%之间的毕业论文(设计),由指导教师根据检测结果指导学生进行修改,修改后的毕业论文(设计)须进行复检。复检后的文字复制比降至30%(含30%)以下者,视为通过检测;仍未通过者,取消该生当年毕业论文(设计)答辩资格,延期一学期答辩。 (三)文字复制比在70%以上(含70%)毕业论文(设计),取消该生当年毕业论文(设计)答辩资格,该生毕业论文(设计)须重新撰写,延期一年答辩。 (四)因抄袭被责令延期答辩的学生,在第二次申请补做毕业论文(设计)过程中,再次有抄袭行为者,取消答辩资格,将不再安排毕业论文(设计)补做、答辩。 (五)学生或指导教师对检测结果提出异议的,学院将组织相关专业专家鉴定,并作出结论。 第二十四条 毕业论文(设计)工作结束后,教务处、各系在质量检查与评估基础上,总结毕业论文(设计)工作中的经验,分析存在的问题,提出改进意见和建议。 第九章 在校外做毕业论文(设计)的规定 第二十五条 凡需要在用人单位或协作单位安排学生做毕业论文(设计)的系必须提前与教务处联系。 29 第二十六条 用人单位接受学生做毕业论文(设计),应提前将任务书和指导教师的姓名、职称报学生所在系批准后,方可派出学生。接受单位应严格按照我院毕业论文(设计)工作有关规定操作执行,保证质量。 第十章 总结及归档 第二十七条 各系答辩委员会要督促各答辩小组对毕业论文(设计)进行工作总结。通过对毕业论文(设计)的总结,分析学生的学习质量,总结组织、指导毕业论文(设计)工作的经验。工作总结由答辩小组完成后交教研室汇总,再报系答辩委员会汇总。在答辩工作结束两个月内将本系毕业论文(设计)工作总结报教务处。 第二十八条 毕业论文(设计)资料(含电子版)由教务处保存,存期4年;优秀毕业论文(设计)由各系保存,不合格论文及其资料不保存、不退回。毕业论文(设计)资料包括任务书、开题报告、指导情况记录、答辩记录、评阅书以及成绩评定表、毕业论文(设计)文本,一律左装订。 第十一章 补做毕业论文(设计)的规定 第二十九条 毕业论文(设计)成绩不及格者不发毕业证,按结业办理。在规定年限以内可向学院申请补做一次,及格者换发毕业证,补做仍不及格者,以后不再补做。补做毕业论文(设计)具体办法如下: 1.补做毕业论文(设计)可以在学生所在工作单位结合工作、科研进行,也可在征得工作单位和学生原所在系同意的情况下,在去工作单位前留校补做。 2.凡在工作单位补做毕业论文(设计)的学生应征得工作单位同意, 30 根据毕业论文(设计)题目及主要内容,向原所在系提出申请,经原所在系同意后,补做的毕业论文(设计)成绩方予以承认。 3.补做毕业论文(设计)的指导教师资格及相关责任按本工作细则执行。 4.补做毕业论文(设计)的时间不得少于12周。 5.补做毕业论文(设计)答辩由承担毕业论文(设计)任务的单位负责组织,并组成答辩小组,根据本工作细则对学生进行考核和成绩评定。 6.答辩结束后,在工作单位补做的,应将毕业论文(设计)连同任务书、毕业论文(设计)成绩考核登记表寄到学生所在系,由系组织人员对毕业论文(设计)成绩进行复核,并将复核结果报教务处。 第十二章 附件 第三十条 本工作细则自颁布之日起实施,由教务处负责解释。 附件: 1. 大学本科生毕业论文(设计)撰写规范 2. 大学本科生毕业论文(设计)开题报告 3. 大学本科生毕业论文(设计)工作指导情况记录 4. 大学本科生毕业论文(设计)指导教师评分表 5. 大学本科生毕业论文(设计)评阅教师评分表 6. 大学本科生毕业论文(设计)答辩小组评分表 7. 大学本科生毕业论文(设计)答辩记录 8. 大学本科生毕业论文(设计)答辩小组评分表 9. 大学本科生毕业论文(设计)评阅书及成绩评分表 31 附件1: 大学本科生毕业论文(设计)撰写规范 为了保证我院本科生毕业论文(设计)的质量,特制定本规范。 一、毕业论文(设计)撰写结构 1、题目 题目应简洁、明确、有概括性,通过题目概括说明论文的主要内容。题目字数要适当,一般不宜超过20个汉字。 2、摘要 摘要是以浓缩的形式反映论文的主要信息,包括研究的内容、方法和观点,以及取得的成果和结论,应能反映论文的精华,不含图表,不加注释,具有独立性和完整性。中文摘要以300,400汉字为宜。英文摘要与中文摘要内容要相对应。 3、关键词 关键词是反映毕业论文(设计)主题内容的名词。从论文标题或正文中挑选最能表达主要内容的词作为关键词,关键词一般为3-5个。同时有中、英文对照,分别附于中、英文摘要后。 4、目录 目录按三级标题生成,要求层次清晰。主要包括绪论(或前言、序言)、论文主体、结论、参考文献等。 5、正文 (1)毕业论文(设计)正文部分包括:绪论(或前言、序言)、论文主体及结论三个部分。 绪论是综合评述前人工作以及国内外文献综述,说明论文工作的选题目的和意义,论文所要研究的内容。绪论要写得简明扼要,篇幅不宜太长。 论文主体包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果,分析问题,论证理论在研究中的应用,研究得出的结论等。 结论是对整个论文的归纳和总结,集中反映作者的研究成果,表达作者对所研究课题的见解,是全文的精髓。结论要写得扼要明确,精练完整,准确适当,不可含糊其词,模棱两可,并能反映个人的研究工作成果。 不同类型的毕业论文,可根据学科情况确定,正文一般不少于8000字。 (2)毕业论文(设计)说明书正文包括前言、本论、结论三个部分。 前言(引言)简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;主要 32 介绍设计的目的、意义、任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料,以300,500字为宜。 本论是对设计工作的详细论述,它是全文的主体。其内容包括:研究主题及设计方案的拟定;设计方法、内容及其分析;设计得出的结果以及结果的讨论等。 结论是对整个研究工作进行分析、归纳和总结,概括说明设计的情况和价值,分析其优点和特色、有何创新、性能达到何水平,讨论还应包括所得结论与前人结论的比较和本设计尚存在的问题,以及进一步开展研究的建议。 6、参考文献 参考文献是论文中引用文献出处的目录表,为了反映论文的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度,同时向读者提供有关信息的出处,凡引用本人或他人已公开发表或未公开发表文献中的学术思想、观点或研究方法,应按引用的顺序在文中标注。参考文献一般不少于10篇,一律放在结论之后,不得放在各章之后。 7、注释 在论文(设计)写作过程中,有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。 二、毕业论文(设计)的书写格式 1、论文要统一打印,一律采用计算机排版、A4纸打印。版面上下空2.5cm,左空2.5cm,右空2cm(靠左侧装订);页眉边距1.5cm,页脚边距1.5cm,外文论文应按相同的要求打印。 2、论文采用大学本科毕业论文(设计)封面参考格式。 3、题目 题目:用小二号黑体字;第一层次题序和标题用三号黑体字,第二层次题序和标题用四号黑体字,第三层次题序和标题用小四号黑体字,第四层次及以下各层次题序和标题与第三层次相同。各层标题与段前、段后间距为一行,左对齐。 4、目录 建议使用自动生成目录,“目录”两字采用三号黑体、居中书写。“目录” 两字之间空两格,段前段后间距为1行。目录中中文字体为宋体、页码为Times New Roman字体,内容采用五号宋体,行距1.25倍。 5、摘要及关键词 中文摘要及关键词:“摘要” 两字采用三号黑体、居中书写,“摘要” 两字之间空两格,内容采用小四号宋体;“关键词”三字采用小四号黑体,摘要下方顶格书写,各关键词之间有一个分号及空格。 英文摘要“ABSTRACT”采用三号Times New Roman字体、加粗、居 33 中书写,段前段后间距为1行。内容采用小四号Times New Roman字体;英文关键词“Key words:”小四号Times New Roman字体、加粗、顶格,内容采用小四号Times New Roman字体,各关键词之间有一个分号,段前段后间距为一行,行距1.25倍。 6、正文 文章正文内容采用小四或五号宋体,正文行间距设置为18磅,行距1.25倍。 7、标题 毕业论文(设计)的全部标题层次应整齐清晰,相同的层次应采用统一的字体表示。第一级为“1”、“2”、“3”、等,第二级为“2.1”、“2.2”、“2.3”等,第三级为“2.2.1”、“2.2.2”、“2.2.3”等,但分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级,两级之间用下角圆点隔开。 一级标题:黑体,三号,段前、段后间距为1行,居中; 二级标题:宋体,四号,段前、段后间距为1行(空小四号字大小),左对齐; 三级标题:黑体,小四号,段前、段后间距为1行,左对齐; 上述段前、段后间距可适当调节,以便于控制正文合适的换页位置。 8、参考文献 “参考文献”四字采用四号黑体、居中书写,段前段后间距为1行。内容中文的用小五号宋体,外文用小五号Times New Roman字体,按论文中引用参考文献出现的先后次序,用中括号的数字连续编号,与文字之间空两格,如果需要两行的,第二行文字要位于序号的后边,与第一行文字对齐。 几种主要参考文献著录格式: (1)期刊文献的著录格式: [序号]主要责任者(文献题名[J](刊名,年,卷(期):起止页码( (2)专著、论文集、学位论文、报告的著录格式: [序号]主要责任者(文献题名[文献类型标识](出版地:出版者,出版年. 起止页码( (3)论文集中的析出文献著录格式: [序号]主要责任者. 析出文献题名[A]. 原文献主要责任者(任选)(原文献题名[C]. 出版地:出版者,出版年. 析出文献起止页码. (4)专利的著录格式: [序号]专利所有者. 专利题名[P]. 专利国别:专利号, 出版日期( (5)报纸文章: [序号]主要责任者. 文献题名[N]. 报纸名,出版日期(版次)( (6)电子文献: [序号]主要责任者. 电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电 34 子文献的出处或可获得地址,发表或更新日期/引用日期(任选)( (7)国际、国家标准:[序号]标准编号,标准名称[S] ( 10、页眉及页脚 毕业论文(设计)从正文开始加页眉,采用宋体小五号,居中书写,设为“大学XXXX届毕业论文(设计)”。页码从正文开始在页脚按阿拉伯数字(宋体小五号)连续编排,居中书写。 11、注释 毕业论文(设计)中有个别名词或情况需要解释时,可加注说明,注释可用页末注释(将注文放在加注页稿纸的下端)或篇末注释(将全部注文集中在文章末尾)。若在同一页中有两个以上的注释时,按各注释出现的先后,须按序编注释号,注释应写在注释符号出现的同页,不得隔页。注释采用宋体六号。 12、标点符号 毕业论文(设计)中标点符号应按新闻出版署公布的“标点符号用法”使用,注意中英文标点符号的区别,不能混用。 13、量和单位 毕业论文(设计)中的量和单位必须采用中华人民共和国国家标准GB3100-GB3102-93,它是以国际单位制(SI)为基础的。非物理量的单位,如件、台、人、元等,可用汉字与符号构成组合形式的单位,例如件/台、元/km。 14、图 毕业论文(设计)的插图必须整洁美观,插图应与正文呼应,不得与正文脱节,切忌与表及文字表述重复,与正文之间要有一行的间距;每幅插图应有图序和图题,全文插图可以统一编序(如:图12),也可以逐章单独编序(如:图3-3),不管采用哪种方式,图序必须连续,不得重复或跳缺,与正文之间要有一行的间距。由若干个分图组成的插图,分图用a,b,c,„„标出;图题采用小五号黑体,图例说明采用小五号宋体,图序及图名置于图的下方。若图中有附注,采用英文小写字母顺序编号,如注,,注,,附注写在图或表的下方。 15、表格 毕业论文(设计)的表格与正文之间要有一行的间距;每个表格应有自己的表题和表序,表题应写在表格上方正中,表序写在表题左方,空一格接写表题。全文的表格可以统一编序(如:表5),也可以逐章单独编序(如:表3-3),不管采用哪种方式,表序必须连续,编序方式应和插图及公式的编序方式统一。表标题采用小五号黑体,表中文字采用小五号宋体,表序及表名置于表的上方,表格一律用三线表。表格允许下页接写,接写时表题省略,表头应重复书写,并在左上方写“续表××”。若表中有附注,采用英文小写字母顺序编号,如注,,注,,附 35 注写在图或表的下方,表注采用六号宋体。 16、名词、名称 科学技术名词术语尽量采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称,尚未统一规定或叫法有争议的名词术语,可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时,首次出现时应在括号内注明其含义,如CPU(Central Processing Unit)代替计算机中央处理器。外国人名一般采用外文原名,可不译成中文。一般很熟知的外国人名(如牛顿、爱因斯坦、达尔文、马克思等)可按通常标准译法写译名。 17、数字 毕业论文(设计)中公历世纪、年代、年、月、日、时间和各种测量、统计数据一律用阿拉伯数字,年份不能简写,如1999年不能写成99年。在叙述中使用小于10的数字时,一般不宜用阿拉伯数字;数字较大时,采用科学记数法,如:10000可写成1×104等。用数字作为词素构成定型的词、惯用语、缩略语、清朝以前(含清朝)的年、月、日以及邻近两个数字并列连用所表示的概数,均使用汉字数字。表示概数时,数字间不加顿号,如五六吨、十六七岁等。 18、公式 论文中重要的或者后文中须重新提及的公式应注序号并加圆括号,序号一律用阿拉伯数字连续编序(如:公式(12))或逐章编序(如:公式(4-3)),序号排在右边行末,公式与序号之间不加虚线。 公式应另起一行写在稿纸中央,一行写不完的长公式,最好在等号处转行,如做不到这点,在数学符号(如“+”、“,”号)处转行,数学符号应写在转行后的行首,公式与正文之间要有一定的间距。 三、毕业论文(设计)资料的组成与装订 毕业论文(设计)资料应包括:任务书、开题报告、毕业论文(设计)文本、毕业论文(设计)文本电子版、指导教师评阅书、专家评阅书、毕业论文(设计)答辩评定表等。 毕业论文按以下顺序装订:封面?任务书?开题报告?指导情况记录?答辩记录?指导教师评分表?评阅教师评分表?答辩小组评分表?评阅书及成绩评定表?毕业论文(设计)文本。 附件2: 36 大学本科生毕业论文(设计)开题报告 (学生用表) 论文(设计)题目 系别 专业 学科 学生 指导教师 职称 内容包括:课题的来源及意义,国内外发展状况,本课题的研究目标、内容、方法、手段及进度安排、实验方案的可行性分析和已具备的实验条件、具体参考文献等。2、撰写要求:字体为宋体、小四号,字数不少于1000字。) 学生签名: 年 月 日 注:本表不够可增加空白页。 附件3: 大学本科生毕业论文(设计)任务书 (指导教师用表) 学 生 姓 名 专业名称 指导教师姓名 职称 学历 论文(设计)题目 37 研究 内容 要求 研究 方法 要求 主要参 考文献 论文(设计)各阶段名称 日期 进度安排 注:本表一式两份,在毕业论文(设计)正式开始前一周下达,学生、系各存档一份。 指导教师签字: 年 月 日 附件4: 大学本科生毕业论文(设计)工作指导情况记录 (指导教师用表) 学生 专业 系别 论文(设计)题目 38 1、从选题与专业培养目标、专业要求的关系、题目难度、工作 量、创新性、理论性、实用性简述选题质量。 开 题 阶 段 指2、开题意见: 导 、 检 查 主 指导教师(签字): 要 年 月 日 内简述指导和培养学生查阅参考文献、综合运用知识、研究方案设容 计、研究方法和手段运用及外文应用能力情况。 指 导 阶 段 指导教师(签字): 年 月 日 附件5: 大学本科生毕业论文(设计)指导教师评分表 (指导教师用表) 系别: 专业: 年级: 姓名 学号 指导教师 职称 毕业论文 (设计)题目 分项评分标准 分得评分内容 具体要求 值 分 优秀 良好 及格 不及格 39 符合培养目标,体现学科专业特点且选题角度9 7 6 6分以选题质量 新颖,富有创新性,具有较高的理论水平和现, , , 10 下 10 9 7 实意义。 9 7 6 科学素养、 工作严谨,认真诚实,学习努力、勤奋,严格6分以, , , 10 下 学习态度 遵守校纪,圆满完成规定的任务。 10 9 7 文献查阅、翻译、阅读能力强,归纳总结本领9 7 6 文献检索、 6分以域有关科学成果,有完整的文献综述报告(不, , , 10 下 阅读 10 9 7 少于1000字)。 能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研,9 7 6 能较好地理解课题任务并提出可行方案,有分6分以调研论证 , , , 10 下 析整理各类信息并从中获取新知识的能力,有10 9 7 完整的开题报告(不少于1500字)。 能综合运用所学知识分析论证有关问题,概念19 15 12 综合运用 12分清楚,并提出解决问题的办法与建议,同时具, , , 20 以下 知识能力 20 18 14 有很强的计算机运用技能和较高的外文水平。 13 10 9 论点鲜明,观点正确,论据充分,论证有力,9分以写作水平 , , , 15 下 结构合理,语言流畅。 15 13 10 结构严谨、文字通顺,图表清楚,符合《大学13 10 9 9分以写作规范 本科生毕业论文(设计)撰写规范》的基本要, , , 15 下 15 13 10 求。 9 7 6 成果的理论有独到的个人见解,学术性较强,应用研究对6分以, , , 10 下 或实际意义 于实际工作具有一定意义。 10 9 7 90 70 60 60分总分(百分制) , , , 100 以下 100 89 69 评定成绩 指导教师(签字): (百分制): 年 月 日 注:因专业要求不尽相同,各系可参考本表内容制定切合本系实际情况的评分标准。 附件6: 大学本科生毕业论文(设计)评阅教师评分表 (评阅教师用表) 系别: 专业: 年级: 姓名 学号 评阅教师 职称 毕业论文 (设计)题目 分项评分标准 得分评分内容 具体要求 值 分 优秀 良好 及格 不及格 1814 12符合培养目标,体现学科专业特点且选题角度新12分选题质量 , , , 20 以下 颖,富有创新性,具有较高的理论水平和现实意义。 20 18 14 40 1814 12完成了毕业论文(设计)有关各项任务,表现出较12分任务量 , , , 20 以下 强的综合分析问题和解决问题的能力。 20 18 14 文献查阅、翻译、阅读能力强,归纳总结本领域有9 7 6 文献检索、 6分以关科学成果,有完整的文献综述报告(不少于1000, , , 10 下 阅读 10 9 7 字)。 1814 12论点鲜明,观点正确,论据充分,论证有力,结构12分写作水平 , , , 20 以下 合理,语言流畅。 20 17 13 9 7 6 结构严谨、文字通顺,图表清楚,符合《大学本科6分以写作规范 , , , 10 下 生毕业论文(设计)撰写规范》的基本要求。 10 9 7 181412成果的理论有独到的个人见解,学术性较强,应用研究对于实12分, , , 20 以下 或实际意义 际工作具有一定意义。 20 18 14 9070 6060分总分(百分制) , , , 100 以下 100 89 69 评定成绩 评阅教师(签字): (百分制): 年 月 日 注:因专业要求不尽相同,各系可参考本表内容制定切合本系实际情况的评分标准。 附件7: 大学本科生毕业论文(设计)答辩记录 姓名 学号 年级 系别 专业 论文(设计) 题目 答辩时间 年 月 日 41 答辩记录[以问答形式记录]: 答辩小组秘书(签字): 答辩小组组长: 答辩小组成员: 附件8: 大学本科生毕业论文(设计)答辩小组评分表 (答辩小组用表) 系别: 专业: 年级: 姓名 学号 答辩小组组长 职称 毕业论文 (设计)题目 分项评分标准 分得评分内容 具体要求 值 分 优秀 良好 及格 不及格 42 能简明扼要地阐述论文(设计)的主要内容且思路2721 18毕业论文(设18分清晰,语言表达准确,概念清楚,论点正确,分析, , , 30 以下 计)陈述 30 27 21 归纳合理。 论文(设计)有独到的见解,富有新意,或对某些9 7 6 6分以学术水平 问题有较深刻的分析,有较高的学术水平或较大的, , , 10 下 10 9 7 实用价值。 45 35 30 能够准确深入地回答所提出的问题,基本概念清30分答辩情况 , , , 50 以下 楚,有理有据,语言表达能力强。 44 34 50 9 7 6 资料齐全,文本规范,符合《大学本科生毕业论文6分以其它情况 , , , 10 下 (设计)管理暂行办法》的各项规定。 10 9 7 90706060分, , , 总分(百分制) 100 以下 100 89 69 答辩小组成员(签字): 评定成绩 (百分制): 年 月 日 注:因专业要求不尽相同,各系可参考本表内容制定切合本系实际情况的评分标准。 附件9: 大学本科生毕业论文(设计)评阅书及成绩评定表 姓 名 专业 年级 论文(设计)题目 43 论 文 内 容 提 要 指 导 教 师 评 语 成绩(百分制): 指导教师(签名): 年 月 日 评 阅 教 师 评 语 成绩(百分制): 评阅教师(签名): 年 月 日 论 文 答 见辩 小 组 意成绩(百分制): 组长(签名): 年 月 日 系审 核意 见 总评成绩(百分制): 主任(签名): 年 月 日 44
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分类:工学
上传时间:2017-10-16
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