一種無線傳感器開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
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本文介紹了一種無線傳感器開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法．包括節(jié)點(diǎn)和開發(fā)板。節(jié)點(diǎn)具有功耗低、通用性好的特點(diǎn)，帶有多種傳感器，可以感知溫度、濕度和光等，并帶有擴(kuò)展口。開發(fā)板用于配置節(jié)點(diǎn)和下載程序。開發(fā)板具有友好的上位機(jī)用戶界面，并支持多種編譯系統(tǒng)生成的不同目標(biāo)文件格式。
1 節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)
傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)主要由傳感模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊組成。傳感器節(jié)點(diǎn)一般采用電池供電，由于節(jié)點(diǎn)放置在危險(xiǎn)或不易到達(dá)的區(qū)域，更換電池幾乎是不可能，因此節(jié)能成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，此外，還要控制成本和體積。設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)硬件框圖如圖1所示。
微處理器選用ATMEL公司的ATMELGAl28L。該芯片功耗低，且有多種睡眠模式；多個(gè)中斷源，53個(gè)10口，可以連接多個(gè)傳感器擴(kuò)展口；內(nèi)帶8路 10位A／D轉(zhuǎn)換器，可以將傳感器送來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)；雙向I2C串行總線接口；主/從SPI串行接口；可編程串行通信接口；JTAG和SPI 在線編程方式等。該芯片的豐富資源可以滿足節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)囊?，尤其是六種不同的睡眠模式，特別適合有能量限制的應(yīng)用。
存儲(chǔ)器存放待處理或接收的數(shù)據(jù)．選用Mierochip公司的25AAl024。該芯片的存儲(chǔ)量為1024KB，功耗低，讀寫方式為SPI，占用10口少。節(jié)點(diǎn)索引號(hào)產(chǎn)生器選用MAXIM公司的DS2411，用來產(chǎn)生48位隨機(jī)數(shù)，作為節(jié)點(diǎn)的惟一標(biāo)識(shí)號(hào)。
評(píng)論