无线传感器的网络节点之硬件设计

本文摘要:1系统阐述 本文设计了一种WSN硬件平台,由若干具备无线接管功能的传感器节点,以及一台PC机构成。 根据无线传感器网络的应用于市场需求以及功能拒绝,节点的设计主要还包括下面几个基本部分:传感器单元、处理器单元、A/D单元、射频单元、供电单元以及拓展模块单元。节点的硬件体系结构框架如图1右图。

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1系统阐述  本文设计了一种WSN硬件平台,由若干具备无线接管功能的传感器节点,以及一台PC机构成。  根据无线传感器网络的应用于市场需求以及功能拒绝,节点的设计主要还包括下面几个基本部分:传感器单元、处理器单元、A/D单元、射频单元、供电单元以及拓展模块单元。节点的硬件体系结构框架如图1右图。

    图1  传感器单元负责管理对所关心的物理量展开测量并收集数据,获取给处理器单元展开处置;处理器单元负责管理数据处理及掌控整个节点的长时间工作;射频天线单元负责管理与其他节点展开无线通信,互相交换掌控信息和涉及数据;供电单元负责管理为节点获取运营所需的能量;拓展模块可以构建节点平台的功能扩展,以适应环境有所不同的应用于市场需求。  2节点核心模块设计  2.1电源模块设计  电源是设计中的关键部分,电源平稳工作是整个节点长时间工作的确保,设计合理的电源电路至关重要。节点包括仿真器件和数字器件,仿真器件的抗干扰能力较好,且数字器件经常为仿真器件的噪声源,故为了提升电路的抗干扰能力,仿真器件相接仿真地并使用数字地与仿真地单点共地。

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电源可搭配电池或干电池,电源芯片可搭配XC6209、XC6221系列的LDO电源芯片,分别获取3.3V和1.8V的数字与仿真电压,电路如图2右图。    图2  2.2传感器模块设计  2.2.1温度传感器设计  本设计使用LM75DM-33R2串行可编程温度传感器,这种传感器在环境温度远超过用户变为设置时通报主控制器。迟缓也是可以编程解决问题。

它使用2线总线方式,容许读取当前温度,并可配备器件。它是数字型温度传感器,必要从寄存器朗读温度参数,并可实现编程设置INT/CMPTR输入极性。  图3是其功能图,由于设计中只是非常简单的监测环境的温度,故只需一片LM75,所以地址线A0、A1、A2置地,INT/CMPTR悬空,设计的模块电路如图4右图。

    图3功能图    图4  由于cc2431本身具有A/D模块,也可使用温度传感器AD590测量温度,其模块电路如图5。


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