无线传感器网络节点
物联网中的无线传感器节点网络拓扑设计
物联网中的无线传感器节点网络拓扑设计物联网（Internet of Things，简称IoT）是未来科技的重要发展方向之一，它将各类智能设备连接到互联网上，实现设备之间的无缝通信和数据共享。
无线传感器节点网络是物联网中的重要组成部分，它由大量的传感器节点组成，能够采集环境数据并通过无线通信传输给数据中心或其他节点。
在设计无线传感器节点网络的拓扑结构时，需要考虑多个因素，包括网络的可靠性、能耗、时延和扩展性等。
以下将介绍几种常见的无线传感器节点网络拓扑设计。
1. 星形拓扑星形拓扑是最简单和最常见的无线传感器节点网络拓扑结构。
在星形拓扑中，所有的传感器节点都连接到一个中心节点，中心节点负责收集和处理传感器节点的数据，并将数据发送给数据中心或其他节点。
星形拓扑具有简单、易于管理和扩展的优点，但对无线通信距离和能耗要求较高。
2. 树状拓扑树状拓扑是一种层次结构的网络拓扑结构，由一个根节点和多个子节点组成。
根节点负责收集和处理子节点的数据，子节点之间也可以互相通信。
树状拓扑结构具有较好的扩展性和灵活性，节点之间的通信距离较星形拓扑更远，能耗也相对较低。
3. 网状拓扑网状拓扑由多个节点互相连接组成，每个节点可以直接和其他节点通信。
网状拓扑结构具有高度的可靠性，即使某个节点失效，仍然可以通过其他节点进行通信。
网状拓扑广泛应用于需要大范围覆盖和高可靠性的场景，例如城市环境监测和灾难救援等。
4. 混合拓扑混合拓扑是以上几种拓扑结构的组合，根据具体需求设计。
混合拓扑结构可以兼顾各种因素，例如将星形和树状结合，实现高可靠性和较低的能耗。
在进行无线传感器节点网络拓扑设计时，还需考虑节点位置布局和信号传输等因素。
传感器节点的位置布局要合理，以保证网络的覆盖范围和网络质量。
信号传输方面，可以通过选择合适的无线技术和协议，优化信号传输质量和能耗。
此外，还需考虑物联网的安全性和隐私保护。
物联网中的传感器节点可能涉及到用户的个人隐私和敏感数据，因此需要采取合适的安全措施，例如数据加密和身份认证等，保障网络和数据的安全。
无线传感器网络技术概论课件：无线传感器网络体系结构
无线传感器网络体系结构
2．通信能力的约束 传感器节点的通信能力关系到传感器网络监测区域内节
点部署数量，而制约其通信能力主要有两个参数，即能量损 耗和通信距离，二者之间的关系为
E = kdn
(2-1)
式中，E为传感器节点的通信能量损耗；k为一个常数，
与传感器节点的系统构成有关；d为传感器节点的通信距离；
分别接入TD-SCDMA、GSM核心网、Internet主干网及无线 局域网络等多种类型异构网络，再通过各网络下的基站或主 控设备将传感器信息分发至各终端，以实现针对无线传感器 网络的多网远程监控与调度。同时，处于TD-SCDMA、 GSM、Internet等多类型网络终端的各种应用与业务实体也 将通过各自网络连接相应的无线传感器网络网关，并由此对 相应无线传感器网络节点开展数据查询、任务派发、业务扩 展等多种功能，最终实现无线传感器网络与以移动通信网络、 Internet网络为主的各类型网络的无缝的、泛在的交互。
(2) 汇聚节点：用于连接传感器节点与Internet 等外部网 络的网关，可实现两种协议间的转换；同时能向传感器节点 发布来自管理节点的监测任务，并把WSN收集到的数据转 发到外部网络上。与传感器节点相比，汇聚节点的处理能力、 存储能力和通信能力相对较强。
(3) 管理节点：用于动态地管理整个无线传感器网络， 直接面向用户。所有者通过管理节点访问无线传感器网络的 资源，配置和管理网络，发布监测任务以及收集监测数据。
锁相回路(PLL)、解调器和功率放大器组成，所有的这些组
件都会消耗能量。对于一对收发机来说，数据通信带来的功
耗PC的组成部分可简单地用模型描述为
PC = PO + PTX + PRX
(2-2)
无线传感器网络知识点归纳
一、无线传感器网络的概述1、无线传感器网络定义，无线传感器网络三要素，无线传感器网络的任务，无线传感器网络的体系构造示意图，组成局部〔P1-2〕定义：无线传感器网络〔wireless sensor network, WSN〕是由部署在监测区域内大量的本钱很低、微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一种多跳自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息，并发送给观看者或者用户另一种定义：无线传感器网络(WSN)是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，目的是协作地采集、处理和传输网络掩盖地域内感知对象的监测信息，并报告给用户三要素：传感器，感知对象和观看者任务：利用传感器节点来监测节点四周的环境，收集相关的数据，然后通过无线收发装置承受多跳路由的方式将数据发送给会聚节点，再通过会聚节点将数据传送到用户端，从而到达对目标区域的监测体系构造示意图：组成局部：传感器节点、会聚节点、网关节点和基站2、无线传感器网络的特点〔P2-4〕（1）大规模性且具有自适应性（2）无中心和自组织（3）网络动态性强（4）以数据为中心的网络（5）应用相关性3、无线传感器网络节点的硬件组成构造〔P4-6〕无线传感器节点的硬件局部一般由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供给模块4 局部组成。
4、常见的无线传感器节点产品，几种Crossbow 公司的Mica 系列节点〔Mica2、Telosb〕的硬件组成〔P6〕5、无线传感器网络的协议栈体系构造〔P7〕1.各层协议的功能应用层：主要任务是猎取数据并进展初步处理，包括一系列基于监测任务的应用层软件传输层：负责数据流的传输掌握网络层：主要负责路由生成与路由选择数据链路层：负责数据成帧，帧检测，媒体访问和过失掌握物理层：实现信道的选择、无线信号的监测、信号的发送与接收等功能2.治理平台的功能（1）能量治理平台治理传感器节点如何使用能源。
无线传感器网络节点介绍
基于系统集成技术的节点类型和特点在节点的功能设计和实现方面，目前常用的节点均为采用分立元器件的系统集成技术。
已出现的多种节点的设计和平台套件，在体系结构上有相似性，主要区别在于采用了不同的微处理器，如AVR系列和MSP430系列等；或者采用了不同的射频芯片或通信协议，比如采用自定义协议、802.11协议、ZigBee[1]协议、蓝牙协议以及UWB通信方式等。
典型的节点包括Berkeley Motes [2，3], Sensoria WINS[4], MIT µAMPs [5], Intel iMote [6], Intel XScale nodes [7], CSRIO研究室的CSRIO节点[8]、Tmote [9]、ShockFish公司的TinyNode[10]、耶鲁大学的XYZ节点[11] 、smart-its BTNodes[12]等。
国内也出现诸多研究开发平台套件，包括中科院计算所的EASI系列[13-14]，中科院软件所、清华大学、中科大、哈工大、大连海事大学等单位也都已经开发出了节点平台支持网络研究和应用开发。
这些由不同公司以及研究机构研制的无线节点在硬件结构上基本相同，包括处理器单元、存储器单元、射频单元，扩展接口单元、传感器以及电源模块。
其中，核心部分为处理器模块以及射频通信模块。
处理器决定了节点的数据处理能力和运行速度等，射频通信模块决定了节点的工作频率和无线传输距离，它们的选型能在很大程度上影响节点的功能、整体能耗和工作寿命。
目前问世的传感节点（负责通过传感器采集数据的节点）大多使用如下几种处理器：ATMEL公司AVR系列的ATMega128L处理器，TI公司生产的MSP430系列处理器，而汇聚节点（负责会聚数据的节点）则采用了功能强大的ARM处理器、8051内核处理器、ML67Q500x系列或PXA270处理器。
这些处理器的性能综合比较见表1。
表1、无线传感器网络节点中采用的处理器性能比较在无线传感器网络中，广泛应用的底层通信方式包括使用ISM波段的普通射频通信、具有802.15.4协议和蓝牙通信协议的射频通信。
无线传感器网络的节点故障排除与维修指南
无线传感器网络的节点故障排除与维修指南无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是一种由大量分布在空间中的节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境中的信息。
WSN在农业、环境监测、智能交通等领域具有广泛的应用前景。
然而，由于节点的分散部署和长期运行，节点故障是WSN中常见的问题。
本文将介绍一些常见的节点故障，并提供相应的排除和维修指南。
1. 电源故障电源故障是WSN中最常见的问题之一。
节点的电池可能因为长时间使用而耗尽，或者由于电池质量问题导致电源不稳定。
排除电源故障的方法包括更换电池、检查电池连接是否良好、检查电源管理模块是否正常工作等。
2. 通信故障通信故障是WSN中另一个常见的问题。
节点之间的通信可能受到干扰或阻塞，导致数据传输失败。
排除通信故障的方法包括检查节点之间的通信链路是否正常、检查信号强度是否足够、检查节点的天线是否损坏等。
3. 数据处理故障数据处理故障是WSN中较为复杂的问题之一。
节点可能因为处理算法错误或存储器损坏而无法正确处理数据。
排除数据处理故障的方法包括检查算法实现是否正确、检查存储器是否正常工作、检查传感器数据采集是否准确等。
4. 硬件故障硬件故障是WSN中较为严重的问题之一。
节点的硬件部件可能由于长时间使用或环境条件恶劣而损坏。
排除硬件故障的方法包括检查节点的电路板是否有明显的损坏、检查传感器是否损坏、检查节点的外壳是否完好等。
5. 软件故障软件故障是WSN中常见的问题之一。
节点的软件可能由于程序错误、内存溢出等原因而导致故障。
排除软件故障的方法包括检查程序是否有错误、检查节点的内存使用情况、检查节点的操作系统是否正常工作等。
在排除节点故障时，可以采取以下步骤：1. 首先，对故障节点进行初步检查，包括检查电源、通信、数据处理、硬件和软件等方面。
2. 如果初步检查无法确定故障原因，可以尝试重启节点或进行软件复位等操作。
3. 如果重启或软件复位无效，可以考虑更换故障节点的部件或整个节点。
无线传感器网络中节点定位算法的使用教程
无线传感器网络中节点定位算法的使用教程无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是由许多分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络系统。
节点的定位是WSNs中的一个重要问题，准确的节点定位可以帮助我们更好地理解和控制环境。
本文将为您介绍几种常见的无线传感器网络节点定位算法，并提供相应的使用教程。
一、距离测量节点定位算法距离测量是节点定位的一种常见方法，通过测量节点之间的距离来确定节点的位置。
常用的距离测量节点定位算法包括三角定位法和多边形定位法。
1. 三角定位法三角定位法基于三角形的边长和角度来计算节点的位置。
首先，选择三个已知位置的节点作为参考节点，测量参考节点间的距离和角度。
然后，通过计算未知节点相对于参考节点的距离和角度，使用三角学原理计算未知节点的位置。
使用教程：在使用三角定位法时，需要提前部署一些已知位置的节点作为参考节点。
首先，通过测量参考节点间的距离和角度，计算出它们的位置信息。
然后，在需要定位的节点周围布置足够多的参考节点，测量它们与参考节点之间的距离和角度。
最后，通过三角定位算法计算出目标节点的位置。
2. 多边形定位法多边形定位法利用几何多边形的边长和角度来计算节点的位置。
首先，选择若干个已知位置的节点作为多边形的顶点。
然后，测量各个顶点之间的距离和角度，并计算出多边形的边长和角度。
最后，通过多边形定位算法计算出未知节点相对于多边形的位置，从而确定未知节点的位置。
使用教程：使用多边形定位法时，首先选择若干个已知位置的节点作为多边形的顶点。
然后，测量各个顶点之间的距离和角度，计算出多边形的边长和角度。
最后，在需要定位的节点周围布置足够多的参考节点，测量它们与多边形顶点之间的距离和角度。
通过多边形定位算法，计算出目标节点相对于多边形的位置，最终确定目标节点的位置。
二、信号强度测量节点定位算法信号强度测量是利用节点之间的信号强度来进行定位的方法，常用的信号强度测量节点定位算法有收集定位法和概率定位法。
无线传感器网络节点定位技术
无线传感器网络节点定位技术定位即确定方位、确定某一事物在一定环境中的位置。
在无线传感器网络中的定位具有两层意义：其一是确定自己在系统中的位置；其二是系统确定其目标在系统中的位置。
在传感器网络的实际应用中，传感器节点的位置信息已经成为整个网络中必不可少的信息之一，很多应用场合一旦失去了节点的位置信息，整个网络就会变得毫无用处，因此传感器网络节点定位技术已经成了众多科学家研究的重要课题。
2.1基本概念描述在传感器网络中，为了实现定位的需要，随机播撒的节点主要有两种：信标节点（Beacon Node）和未知节点（Unknown Node）。
通常将已知自身位置的节点称为信标节点，信标节点可以通过携带GPS定位设备（或北斗卫星导航系统�zBeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System�{、或预置其位置）等手段获得自身的精确位置，而其它节点称之为未知节点，在无线传感器网络中信标节点只占很少的比例。
未知节点以信标节点作为参考点，通过信标节点的位置信息来确定自身位置。
传感器网路的节点构成如图2-1所示。
UBUUUUUBUUUBUUUUUUBUUUUUU图2-1 无线传感器网络中信标节点和未知节点Figure 2-1Beaconnodes and unknown nodes of wireless sensor network在图2-1中，整个传感器网络由4个信标节点和数量众多的未知节点组成。
信标节点用B来表示，它在整个网络中占较少的比例。
未知节点用U来表示，未知节点通过周围的信标节点或已实现自身定位的未知节点通过一定的算法来实现自身定位。
下面是无线传感器网络中一些常用术语：(1) 邻居节点（Neighbor Nodes）：无需经过其它节点能够直接与之进行通信的节点；(2) 跳数（Hop Count）：两个要实现通信的节点之间信息转发所需要的最小跳段总数；(3) 连通度（Connectivity）：一个节点拥有的邻居节点数目； (4) 跳段距离（Hop Distance）：两个节点间隔之间最小跳段距离的总和；(5) 接收信号传播时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)：信号传输过程中，同时发出的两种不同频率的信号到达同一目的地时由于不同的传输速度所造成的时间差；(6) 接收信号传播时间（Time of Arrival，TOA）：信号在两个不同节点之间传播所需要的时间；(7) 信号返回时间（Round-trip Time of Flight，RTOF）：信号从一个节点传到另一个节点后又返回来的时间；(8) 到达角度(Angle of Arrival，AOA)：节点自身轴线相对于其接收到的信号之间的角度；(9) 接收信号强度指示(Received Signa1 Strength Indicator，RSSI)：无线信号到达传感器节点后的强弱值。
无线传感器网络节点介绍
基于系统集成技术的节点类型和特点在节点的功能设计和实现方面，目前常用的节点均为采用分立元器件的系统集成技术。
已出现的多种节点的设计和平台套件，在体系结构上有相似性，主要区别在于采用了不同的微处理器，如AVR系列和MSP430系列等；或者采用了不同的射频芯片或通信协议，比如采用自定义协议、802.11协议、ZigBee[1]协议、蓝牙协议以及UWB通信方式等。
典型的节点包括Berkeley Motes [2，3], Sensoria WINS[4], MIT µAMPs [5], Intel iMote [6], Intel XScale nodes [7], CSRIO研究室的CSRIO节点[8]、Tmote [9]、ShockFish公司的TinyNode[10]、耶鲁大学的XYZ节点[11] 、smart-its BTNodes[12]等。
国内也出现诸多研究开发平台套件，包括中科院计算所的EASI系列[13-14]，中科院软件所、清华大学、中科大、哈工大、大连海事大学等单位也都已经开发出了节点平台支持网络研究和应用开发。
这些由不同公司以及研究机构研制的无线节点在硬件结构上基本相同，包括处理器单元、存储器单元、射频单元，扩展接口单元、传感器以及电源模块。
其中，核心部分为处理器模块以及射频通信模块。
处理器决定了节点的数据处理能力和运行速度等，射频通信模块决定了节点的工作频率和无线传输距离，它们的选型能在很大程度上影响节点的功能、整体能耗和工作寿命。
目前问世的传感节点（负责通过传感器采集数据的节点）大多使用如下几种处理器：ATMEL公司AVR系列的ATMega128L处理器，TI公司生产的MSP430系列处理器，而汇聚节点（负责会聚数据的节点）则采用了功能强大的ARM处理器、8051内核处理器、ML67Q500x系列或PXA270处理器。
这些处理器的性能综合比较见表1。
表1、无线传感器网络节点中采用的处理器性能比较在无线传感器网络中，广泛应用的底层通信方式包括使用ISM波段的普通射频通信、具有802.15.4协议和蓝牙通信协议的射频通信。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
该节点主要由几个模块组成：传感器模块、 JN5139-Z01-MO1R1模块、显示器模块、电 源模块、天线等。
主要部件
JN51xx-Z01-Mxx模块（JN5421和JN5139） 高精度温湿度传感器SHT10，用于精确测量温度和湿度 开关控制2个，用于外设中断触发 LED指示灯3个，用于程序调试和节点状态指示 RS-232串口1个，用于编程或者连接其他的串口设备 电源 跳线开关2个（flash写保护和编程） 外扩40针I/O口，方便功能扩展 2.4G天线
内建4路12位ADC、2路11位DAC、2个比较器 内建3个系统Timer和2个用户Timer 内建2个UART端口 内建1个SPI接口，带有5个片选线 内建1个2线串行接口，兼容SM-BUS和IIC规 范 内建21个通用I/O口 8mm*8mm 56-pin的QFN封装 符合ROHS规范
LCD1602(液晶显示器)
优点：
显示质量高：由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种 色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样 需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。 数字式接口：和单片机系统的接口更加简单可靠操作更方便。 体积小、重量轻：通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示 的目的，在重量上比普通显示器要轻得多。 功耗低：功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其 他显示器要小得多。
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背 光）接口，各引脚接口说明如表
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱， 接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以 通过一个10K的电位器调整对比度。 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时 选择指令寄存器。 第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行 写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址， 当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W 为低电平时可以写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模 块执行命令 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线
字符的显示：用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个 字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个 位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为 “1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就 组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示 字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在 LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如 下表所示
1602液晶模块的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现 的。（说明1为高电平，0为低电平） 指令1：清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置 指令2：光标复位，光标返回到地址00H 指令3：光标和显示位置设置I/D，光标移动方向，高电平右移，低电 平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高电平表示有效，低电平 表示无效。 指令4：显示开关控制。D：控制整体的显示开与关，高电平表示开显 示，低电平表示关显示。C:控制光标的开与关，高电平表示有光标，低 电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。 指令5：光标或显示移位 S/C ：高电平时显示移动的文字，低电平时 移动光标 指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时为双行显示，F：低电平时显示5X7 的点阵字符，高电平时显示5X10的显示字符。 指令7：字符发生器RAM地址设置。 指令8：DDRAM地址设置。 指令9：读忙信号和光标地址 BF：忙标志位，高电平表示忙，此时模 块不能接收命令或数据，如果为低电平表示不忙。
地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
汉字的显示：汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微 机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件）， 每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、 5……右边为2、4、6……根据在LCD上开始显示的行列号及 每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要 显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换 行按列对齐，送第三个字节……直到32B显示完就可以LCD
温湿度传感器芯片SHT11
SHT11是一款高度集成的温湿度传感器芯片，采用LCC封装， 提供全量程标定的数字输出。 传感器包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料 制成的温度敏感元件，这两个敏感元件与一个14位的A/D转换器， 以及一个串行接口电路设计在同一个芯片上面。 该传感器品质卓越、响应快、抗干扰能力强、性价比高。每个 传感器芯片都在极为精确的恒温室中进行标定，以镜面冷凝式露 点仪为参照。 体积微小、功耗极低等优点使其成为各类应用中的首选。在25 度下，测湿精度为正负4.5，测温精度为正负0.5度。
JN5139模块内集成了JN5139无线微处理器， flash存储器、晶振、天线，因此采用该模块可 以大大简化外围电路设计，不用考虑晶振、天 线、存储器的设计，其外部只需外接几只容阻 元件即可。
这个模块中最主要的部分就是集成了芯片 JN5139，该芯片的技术参数包括
全集成、单芯片 2.4GHz兼容IEEE802.15.4规范 内建128位AES安全协处理器 内建高效的电源管理器 内建32为RISC处理器 内建96KB容量RAM静态存储器 内建192KB ROM程序存储器
JN5139模块
兼容2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee协议 2.7-3.6V操作电压 睡眠电流2.8uA 接收灵敏度-96.5dBm TX功率+2.5dBm(发送） TX电流<37mA RX电流<37mA（接收） 开阔环境下，最高可达1KM通信距离 18mm*30mm尺寸
与HD44780相兼容的芯片时序表如下
液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之 前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指 令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉 模块在，哪里显示字符，图是1602的内部显示地址。
例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是 否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一 个字符的位置呢？ 这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒 定为高电平1所以实际写入的数据应该是 01000000B（40H） +10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式， 在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无 需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模 块是否处于忙的状态。
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储 了160个不同的点阵字符图形，如图10-58所示，这些字符有 ：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假 名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字 母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H 中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”
MCU特性Biblioteka
16MHz 32位RISC CPU 96KB RAM、192KB ROM 4个输入端口、12位ADC、两个11位DAC、2个比较器 2个应用级定时器/计数器 3个系统定时器 2个串口（一个用于系统在线调试） 一个SPI接口，带有5个片选线 2线串行接口 21个GPIO
分类
按其显示方式分：段式、字符式、点阵式 按驱动方式分：静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）、主动矩阵驱动（Active Matrix）
显示原理
线段的显示：点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成， 假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的 8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上 64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字 节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行 的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当 （000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度 为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条 短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H） =00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕 的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线
电源模块
在这个节点中，除了显示模块需要5V电压，其他部分都是需要3.3V 即可。所以，我们做了一个电压转换电路。
串口
MAX3222/MAX3232/MAX3237/MAX3241收发器采用专有的低压差发送 器输出级，利用双电荷泵在3.0V至5.5V电源供电时能够实现真正的RS232性能。器件仅需四个0.1μF的外部小尺寸电荷泵电容。 MAX3222、MAX3232和MAX3241确保在120kbps数据速率下维持RS232输出电平。MAX3237在正常工作模式下可确保250kbps的数据速率， MegaBaudTM工作模式下保证1Mbps的速率，同时保持RS-232输出电平。 MAX3222/MAX3232具有2路接收器和2路驱动器。MAX3222提供1μA关 断模式，有效降低功耗并延长便携式产品的电池使用寿命。关断模式下， 接收器保持有效状态，对外部设备(例如调制解调器)进行监测，仅消耗 1μA电源电流。 MAX3222和MAX3232的引脚、封装和功能分别与工业标准的MAX242和 MAX232兼容。 MAX3241提供一个完整串口(3路驱动器/5路接收器)，设计用于笔记本电 脑和亚笔记本电脑。MAX3237 (5路驱动器/3路接收器)可理想用于高速调 制解调器。这两款器件都具有关断模式，关断时所有接收器保持有效状 态，仅消耗1μA电源电流。接收器R1 (MAX3237/MAX3241)和R2 (MAX3241)除标准输出外还提供附加输出。这些附加输出始终保持有效， 可以对调制解调器等外部设备进行监测，电路(可能已完全撤除VCC电源) 中无需正向偏置保护二极管。