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无线传感器网络融合了传感器技术、计算机技术和无线通信技术,是一个交叉学科的全新研究领域。它具有大规模、自组织、快速部署、无人值守、抗毁坏性强等特点,已经广泛的运用在军事国防、工业自动化、智能家居、智能交通、环境监测、生物医疗、危险区域远程控制等诸多领域,发展前景十分广泛,被评为21世纪最具有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一。目前,能量问题一直是制约无线传感器网络发展的瓶颈问题,所以降低功耗是影响无线传感器网络生命周期的关键因素。本文首先介绍了无线传感器网络的研究背景、国内外研究现状以及应用领域,其次描述了无线传感器网络节点的组成和各个模块的能量消耗。然后设计了一种基于MSP430F2254微控制器和CC2420低功耗的传感器节点温度采集系统方案。针对无线传感器网络节点的各个模块能耗情况,从硬件方面比较分析各种芯片,给出了各个模块电路的设计方案。重点阐述了传感器节点供电模块电路的设计,根据节点在不同工作状态下能耗不同,设计了基于TPS60313和TPS61070的两块电源升压芯片的电源电路,依据节点的工作状态,由微控制器动态的选择供电电路,经分析证明了该电路有效的提高了电池的使用效率,延长了节点的寿命。从软件方面阐述了低功耗软件设计应遵循的原则,介绍了软件可以采取的各种低功耗措施。本文设计的节点采用定时器中断来使节点周期性的进入睡眠状态,从而大大的减少了能耗。同时采用动态的电源管理,选择高效的电源转换电路提高电源使用效率和采取功率控制措施选择合适的发射功率以减少能量的消耗。从网络的路由协议角度出发,针对目前经典的LEACH路由协议的不足,给出了一种改进方案.实验仿真结果证明改进的路由协议能有效的节省能耗,延长了整个网络的运行时间。