一種無線傳感器開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
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節(jié)點(diǎn)有兩種供電方式，在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試和測(cè)試時(shí)通過開發(fā)板供電，在外界環(huán)境中工作時(shí)，用2個(gè)AA電池供電。為了防止2個(gè)電源之間的干擾，在板上加有一個(gè)手動(dòng)開關(guān)。
因?yàn)殡娔艿南臎Q定了傳感器節(jié)點(diǎn)的使用壽命，在節(jié)點(diǎn)的軟、硬件設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮能源的有效性。節(jié)點(diǎn)在各種運(yùn)行模式下，必須關(guān)閉不必要的模塊以節(jié)省能量。當(dāng)通信采用節(jié)點(diǎn)定時(shí)關(guān)閉和打開的協(xié)議且關(guān)閉與打開的時(shí)間比為1：99時(shí)，使用2節(jié)1000毫安時(shí)(mAhr)的AA電池供電，節(jié)點(diǎn)耗能如表1所示。
在上述工作模式下，如果用2節(jié)1000mA-hr的AA電池供電，則節(jié)點(diǎn)壽命為12．55個(gè)月。此值是在最大發(fā)送功率情況下計(jì)算的。當(dāng)發(fā)送功率和收發(fā)速率變小時(shí)，耗能更少，傳感器的壽命會(huì)更長(zhǎng)。
2 開發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)
開發(fā)板的硬件系統(tǒng)框圖如圖3所示。
節(jié)點(diǎn)CPU的JTAG口接在開發(fā)板上。如果使用JTAG口下載和調(diào)試程序，則需要JTAG下載器。為此，設(shè)計(jì)了另一種下載方式，即串行下載。CPU通過 USB口接收上位機(jī)的代碼，然后通過SPI口下載到節(jié)點(diǎn)CPU的FLASH。CPU為中心控制模塊，接收上位機(jī)的各種命令并進(jìn)行相應(yīng)處理。CPU芯片選用 ATMEL公司的ATMELGAl6L，該芯片帶有可編程UART口和工作于主機(jī)，從機(jī)模式的SPI口。
評(píng)論