随着无线网络技术的快速发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)成为现在多学科高度交叉的前沿研究领域,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代无线通信网技术以及分布式信息处理技术等。由于无线传感器网络具有覆盖范围广、低功耗、低成本等优点,在很多领域都有用武之地,地震波检测就是很突出的例子。地震波相关数据需要通过大规模的无线传感器网络进行采集,对于地震波数据采集这种相关性很强的系统,高精度的时钟同步是必须的。时钟同步技术在无线传感器网络的技术中可以说是具有支撑作用的,无线传感器网络中的很多应用也使用到同步技术,比如传感器数据融合、传感器节点自身定位等都要求节点间的时钟保持同步。由于时钟同步常常伴随着节点动态组网,所以本文结合节点动态组网过程研究了组网过程中时钟同步的问题。IEEE 802.15.4/ZigBee技术是一种经济、高效、低传输速率的无线通信网络技术,由于基于ZigBee技术的无线传感器设备具有很多优点,现在在无线传感器网络的研究和应用方面已经成为了焦点。本论文就是结合基于ZigBee技术的无线传感器网络的开发进行的。本论文的主要工作是设计基于CC2430芯片的ZigBee无线传感器硬件系统,在硬件平台上实现节点动态组网并且采用TPSN时钟同步算法实现节点之间的时钟同步。论文首先介绍了无线传感器网络的概念和关键技术以及基于ZigBee的传感器网络的广泛应用,对IEEE 802.15.4/ZigBee的协议栈做了分析,然后具体分析了现有的几种主要的无线传感器时钟同步算法的同步过程和优缺点,针对本系统对时钟同步的高精度要求,决定采用TPSN时钟同步算法,并且提出了硬件设计方案,同步节点产用Chipcon公司的CC2430作为无线通信模块。本系统结合节点组网的过程,在子节点加入新建网络之后实现时钟同步,并对节点时钟的同步结果做了简要的数据分析。