无线传感器网络是由多个带有传感器、数据处理单元和通信模块的节点组织而成的网络,因为在军事、工业、医疗、农业等领域的巨大应用前景而成为近年来的研究热点,由于无线传感器节点通常工作在人们难以触及的环境中,并且节点能量有限,难以补充,所以研究低功耗无线传感器网络的设计与实现具有现实意义。本文以低功耗无线传感器网络为研究平台,研究了无线传感器网络和现场总线技术,设计了一个基于CAN总线的低功耗无线传感器网络系统,采集的数据经过无线传输后通过CAN总线传输到上位机,主要内容和研究成果如下:(1)根据应用需求,对系统方案进行了分析,在综合考虑系统功能和功耗的平衡性上设计了网关节点和无线传感器节点的结构。(2)分析了无线传感器网络节点的功耗组成,研究了降低系统功耗所采用的方法,深入研究了动态功率算法,并以实现系统低功耗为原则,对无线传感器节点在传感器、无线收发芯片、微控制器等部分的功耗和工作状态进行了分析,并根据动态功率算法让各部分运行在低能耗的状态下;研究了混合自动控制原理及其在无线传感器节点上的运用,把系统分为三个工作状态,节点能够根据采集数据的大小和变化进入不同的工作状态,从而降低节点功耗。(3)完成了系统的硬件电路设计。网关节点和无线传感器节点通过nRF905无线收发模块进行无线数据传输, CAN总线控制模块采用MCP2510把数据传输到上位机,传感器模块采用SCA3000对数据进行采集,给出了各个部分的详细电路图。(4)完成了系统的软件设计,包括无线通信模块的软件设计、CAN总线通信模块的软件设计以及无线传感器节点的数据采集的软件设计,并给出了网关节点和无线传感器节点的整体流程图。(5)最后对系统进行了CAN总线通信、数据传输可靠性、无线传感器节点功耗和通信距离的性能测试。