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《基于射频芯片的ZigBee无线传感器网络节点的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、您的论文得到两院院士关注传感器与仪器仪表文章编号:1008-0570(2007)08-1-0167-02基于射频芯片的ZigBee无线传感器网络节点的设计ThedesignofZigbeewirelesssensornetworknodebasedonRFCC2430(河北农业大学)刘雅举蔡振江张莉李东明赵秋霞LIUYAJUCAIZHENJIANGZHANGLILIDONGMINGZHAOQIUXIA摘要:综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术等多学科领域的无线传感器网络已经引起了人们的极大关注。它在国防军事、环境科学以及智能家居等领域有着广泛的应用,
2、由于其通常运行在人不能或不便接近的环境,能源无法替代,因此,设计合理的网络节点成为无线传感器网络的关键问题。文中提出了以射频芯片CC2430为核心,配合微处理器的ZigBee无线传感器网络节点设计方案,论述了系统的构成和工作原理,对系统硬件电路和软件设计作了说明。关键词:无线传感器网络;ZigBee技术;CC2430中图分类号:TN911.72文献标识码:AAbstract:Wirelesssensornetworkareintegrationofsensortechniques,nestedcomputationtechniques,distributedcomputati
3、ontech-niquesandwirelesscommunicationtechniquesandsoon,isaninterestingfield,andgainsmoreandmoreattentions.Thewideap-技plicationprospectsmakeitdeveloprapidlyinsomefieldsuchasmilitary,environmentscience,smarthomeandsoon.Asitrunningataremoteareawherepeoplecan'torcan'tconvenientlyreachandmightbe
4、ingimpossibleinsubstitutionofpowerresources,术thewirelesssensornetworkhasakeyproblemondesigningarationalnetworknode.ThedesignofZigBeewirelesssolutionispre-sentedmainlyadoptingRFchipCC2430withMCU.Thesystem'sstructureandworkingprinciple,andhardwarecircuitsandsoft-waredesigningaregiventoo.创Keyw
5、ord:Wirelesssensornetwork,ZigBeetechnology,RFCC2430新32码片的扩频序列扩频后送到DA变换器。然后,经过低通滤1引言波和上变频的混频后的射频信号最终被调制到2.4GHz,并经过ZigBee是一种基于IEEE802.15.4规范的无线技术。它具有放大后经发射天线发射出去。在802.15.4规范上创建的安全和应用层接口、工作于免授权的2.4GHz频段、以年计算的超低电池寿命、极大可伸缩的网络和星型网络拓扑(每个主设备可支持4万多个节点)等诸多优点,在国防军事、工业控制、消费性电子设备等领域有很大的发展空间。RFCC2430芯片以强
6、大的集成开发环境作为支持,内部线路的交互式调试以遵从IDE的IAR工业标准为支持,得到嵌人式机构很高的认可。它结合Chipcon公司全球先进的ZigBee协议栈、工具包和参考设计,展示了领先的ZigBee解决方案。其产品广泛应用于汽车、工控系统和无线传感器网络等领域,同时也适用于ZigBee之外2.4GHz频率的其他设备。图1CC2430芯片内部结构2、系统硬件设计2硬件设计1、芯片无线收发模块内部结构CC2430芯片的内部结构如图1所示。天线接收的射频信号经过低噪声放大器和I/Q下变频处理后,中频信号只有2MHz,此混合I/Q信号经过滤波、放大、AD变换、自动增益控制、数字
7、解调和解扩,最终恢复出传输的正确数据。发射机部分基于直接上变频。要发送的数据先被送入128字节的发送缓存器中,头帧和起始帧是通过硬件自动产生的。图2传感器网络节点组成框图根据TEEE802.15.4标准,所要发送的数据流的每4个比特被传感器节点一般由数据采集单元、数据处理单元和数据传刘雅举:助教输单元以及电源管理单元等模块组成。节点硬件结构由图2所基金项目:河北省自然科学基金资助项目(04212116)示。微处理器ATmega128通过SPI总线和一些离散控制信号与《PLC技术应用200例》邮局订阅号:
