一種基于ZigBee協(xié)議的動態(tài)數(shù)據采集系統(tǒng)的實現(xiàn)
1.3 節(jié)點硬件設計
目前,2種典型的無線傳感器網絡節(jié)點研究平臺是mica系列和telos系列節(jié)點,它們采用目前應用最廣泛的TinyOS嵌入式網絡操作系統(tǒng)。
本系統(tǒng)的節(jié)點硬件是設計參考telos平臺,是telos平臺一次再設計過程。系統(tǒng)設計弱化傳感器部分的設計,對無線通信模塊選用射頻模塊電路,設計重點在微處理器模塊地電路實現(xiàn)上。同時,為了增加動態(tài)數(shù)據采集系統(tǒng)應用性,添加了PC接口電路,使得本設計可以作為動態(tài)終端節(jié)點,亦可以作為服務器的網關。在電源管理上,當設計作為網關時選擇USB供電,當作為終端可用干電池供電。
(1)通信模塊采用TI公司的支持IEEE802.15.4協(xié)議的CC2420芯片,250 kb/s的數(shù)據收發(fā)速率可以使節(jié)點更快的完成事件的處理,快速休眠,節(jié)省系統(tǒng)能量。
(2)采用TI公司的超低功耗微處理器芯片MSP430。
(3)telos本身就有SHTll溫濕度一體化器件,能夠作為獨立的傳感器節(jié)點使用。
(4)telos只有1個10腳的接口,可以簡化連接傳感器板。
(5)使用USB-COM的橋連接,可以直接通過USB接口供電、編程和控制,進一步簡化外部接口。
本系統(tǒng)設計的節(jié)點硬件原理框圖如圖2所示,與無傳感器網絡節(jié)點設計相比,結構上具有一致性,同樣具有采集單元、處理和控制單元、無線通信單元和電源管理單元。
節(jié)點硬件實現(xiàn)電路如圖3所示。
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