您当前的位置: 技术标准 > 技术动态

一种无线传感器开发系统的设计方法

时间:2011-05-17 00:00:00  来源:互联网  编辑:互联网
微电子和无线通信技术的飞速发展,使得低功耗、低成本、体积微小的传感器网络的研制成为可能。

  本文先容了一种无线传感器开发系统的设计方法.包括节点和开发板。节点具有功耗低、通用性好的特点,带有多种传感器,可以感知温度、湿度和光等,并带有扩展口。开发板用于配置节点和下载程序。开发板具有友好的上位机用户界面,并支撑多种编译系统生成的不同目标文件格式。

  1 节点的硬件设计
  
  传感器节点的硬件结构主要由传感模块、处理模块、通信模块和电源模块组成。传感器节点一般采用电池供电,由于节点放置在危险或不易到达的区域,更换电池几乎是不可能,因此节能成为设计的关键技术,此外,还要控制成本和体积。设计的节点硬件框图如图1所示。

  1.1 微处理器模块

  微处理器选用ATMEL企业的ATMELGAl28L。该芯片功耗低,且有多种睡眠模式;多个中断源,53个10口,可以连接多个传感器扩展口;内带8路 10位A/D转换器,可以将传感器送来的模拟信号转换为数据信号;双向I2C串行总线接口;主/从SPI串行接口;可编程串行通信接口;JTAG和SPI 在线编程方式等。该芯片的丰富资源可以满足节点数据处理和传输的要求,尤其是六种不同的睡眠模式,特别适合有能量限制的应用。 

  存储器存放待处理或接收的数据.选用Mierochip企业的25AAl024。该芯片的存储量为1024KB,功耗低,读写方式为SPI,占用10口少。节点索引号产生器选用MAXIM企业的DS2411,用来产生48位随机数,作为节点的惟一标识号。

  1.2 射频模块

  射频芯片的选取直接影响节点的功耗,因为节点消耗能量的近2/3都用于无线收发。选用的射频芯片为NORDIC企业的nRF24L01。该芯片功耗低。在相同工作模式下,比Chipcon企业的CC2420芯片节省近l/3的能量;工作于2.4G~2.5GHz ISM频段;支撑高速跳频;体积很小;外围器件少,配置简单,且使用两层PCB板,节省成本。nRF24L0l配置框图如图2所示。

  nRF24L01与微处理器相连只需6根信号线,其中4根是SPI信号线,与ATMELGAl28L的SPI口相连;其余一根为片选,另一根用于中断请求。

  射频电路要取得好的RF性能,PCB设计必须合理。nRF24L01的供电电源必须经过良好的滤波,并且与数字电路分开;避免长距离走线;在射频信号输出部分,根据发送功率设置滤波网络,以实现阻抗匹配,使到达天线的信号最强。要防止高频信号泄漏,否则会对发射信号造成很大干扰。由于天线要散播电磁能量,需选用Q我较小的器件。制作PCB板时,在器件周围覆铜,以提高抗干扰性能。
1 2 3 4 5 下一页
来顶一下
返回首页
返回首页


上一篇: 基于OFDM技术的WiMAX RF系统设计 下一篇:一场基于对象的存储新技术的变革正在发生

相关文章
    无相关信息


发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

推荐资讯
2016第八届安徽国际社会公共安全产品暨警用装备展览会成功举办
2016第八届安徽国际社
关于公布安徽省安全技术防范行业优秀安防企业、优秀安防工程、优秀安防产品评选结果的通知
关于公布安徽省安全技
智慧与安全大数据技术研讨会在肥召开“合肥模式”闪亮会场
智慧与安全大数据技术
RFID智能标签革命助力物联网的构建
RFID智能标签革命助力
热门资讯
最新资讯
XML 地图 | Sitemap 地图