無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．6 電路板設(shè)計(jì)
電路板根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類，在設(shè)計(jì)中大多數(shù)根據(jù)板的數(shù)目分類，在電氣連接關(guān)系復(fù)雜的電路板設(shè)計(jì)中，雙面板難以滿足電路布線的要求，這時(shí)就必須考慮使用多層板。本節(jié)點(diǎn)采用4層板，頂層主要是USB模塊和無(wú)線模塊，底層為微處理器模塊，內(nèi)部層為電源層和地層。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖7所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/161050.htm
節(jié)點(diǎn)實(shí)物如圖8所示。
3 設(shè)計(jì)驗(yàn)證
3．1 無(wú)線模塊驗(yàn)證
為對(duì)設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)功能進(jìn)行驗(yàn)證，首先使用IAR集成開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫(xiě)CC2420的測(cè)試程序，通過(guò)JTAG將程序燒入Flash，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，射頻部分較好地滿足了預(yù)期。芯片工作頻帶范圍為2．4～2．48 GHz，發(fā)射功率為0 dBm。經(jīng)過(guò)頻譜儀和頻率計(jì)驗(yàn)證設(shè)計(jì)符合要求，驗(yàn)證結(jié)果如圖9所示。
3．2 傳感器和USB轉(zhuǎn)換模塊驗(yàn)證
TinyOS是UC Berkeley開(kāi)發(fā)的開(kāi)放源代碼操作系統(tǒng)，專為嵌入式無(wú)線傳感器設(shè)計(jì)，操作系統(tǒng)基于構(gòu)件的架構(gòu)使得快速更新成為可能，而這又減小了受傳感器網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器限制的代碼長(zhǎng)度。TinyOS的構(gòu)件包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、分布式服務(wù)器、傳感器驅(qū)動(dòng)及數(shù)據(jù)識(shí)別工具。其良好的電源管理源于事件驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模型，該模型也允許時(shí)序安排具有靈活性。因此對(duì)于整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證采用TinyOS操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)A負(fù)責(zé)采集溫度濕度數(shù)據(jù)，然后將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)B，節(jié)點(diǎn)B接收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)USB將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺€(gè)人電腦，并將該數(shù)據(jù)通過(guò)圖表顯示，如圖10所示。
4 結(jié)束語(yǔ)
文中所設(shè)計(jì)的一種無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，硬件設(shè)計(jì)基于Moteiv方案，采用超低功耗單片機(jī)MSP430F1611作為數(shù)據(jù)處理芯片，以CC2420無(wú)線射頻芯片為收發(fā)芯片，并擁有JTAG以及其他擴(kuò)展接回，通過(guò)硬件測(cè)式以及軟件調(diào)成該節(jié)點(diǎn)符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。
評(píng)論