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1、无线通信孙德辉等:基于CC2430的无线传感器网络系统设计基于CC2430的无线传感器网络系统设计孙德辉,龚关飞,杨扬(北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室,北京100144)摘要:介绍一种基于CC2430的无线传感器网络系统设计,它以CC2430为核心,用于监控温湿度、红外线强度、光照度的无线传感器网络。给出了系统的总体结构、硬件电路、软件设计以及电路板、数据结果。关键词:ZigBee;CC2430;无线传感器网络;SHT11中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)13-0066-03DesignofWireles
2、sSensorNetworkSystemBasedonCC2430SUNDe-hui,GONGGuan-fei,YANGYang(KeyLaboratoryforFieldBusTechnologyandAutomation,NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100144,China)Abstract:AkindofwirelesssensornetworksystembasedonCC2430isdesignformonitoringtemperatureandhumidity,infraredintensityan
3、dlight.Thearchitecture,hardwarecircuit,softwaredesign,circuitboardanddataresultsofthesystemaregiven.Keywords:ZigBee;CC2430;wirelesssensornetwork;SHT11当今世界通信技术迅猛发展,随着微机电系统、片图2为CC2430基本电路设计。上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,[1]WSN),并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知行业的一
4、场变革。基于此,设计实现了一种以CC2430为核心的无线传感器网络。其中,传感器模块包括有温湿度传感器SHT11、红外传感器BS520、光照度传感器PGM5506。图1系统的总体结构1无线传感器网络系统总体结构图2中C1,C2为22pF的电容,连接32MHz的晶无线传感器网络是对周围环境的温度、湿度、光、加[4]振电路,此石英晶振用于正常工作使用。C3,C4为速度等信息进行监控和管理的技术。这种无线传感器15pF的电容,连接32.768kHz的晶振电路,此石英晶节点中内置了传感器、传感器控制电路、CPU、无线通振用于休眠时工作,从而降低功耗。C5=0.1LF,用于
5、[2]信模块、天线、电源装置等,通过Ad-Hoc通信技术,去除一些杂波干扰,防止单片机错误复位。C6~C8分可以与周围的传感器节点一起把数据传输到汇聚节点。别为100nF,220nF,220nF,用作滤波,去除杂波干扰使本文介绍的无线传感器网络由一个汇聚节点和多个传电压更稳定[5]。C9=5.6pF,电路中非平衡变压器由电感器节点组成,通过汇聚节点上传到远程主机。系统的容C9和电感L1,L2,L3以及一个PCB微波传输线组成,总体结构如图1所示。整个结构满足RF输入/输出匹配电阻(508)的要求,L1,2硬件电路的设计L2,L3分别为8.2nH,22nH,1.8n
6、H。C10,C11,C12,C13,C14为去耦合电容,用于电源滤波,以提高芯片工作的稳CC2430是Chipcon公司推出的用来实现嵌入式[3]定性。偏置电阻器R1,R2分别为43k8,56k8,R1用于ZigBee应用的片上系统。CC2430只需要很少的外为32MHz晶体振荡器设置精密偏置电流。接元件就可以运行,其内部已集成了大量必要的电路,由于CC2430芯片具有低功耗的特性,选用2节因此采用较少的外围电路即实现信号的收发功能。2800mAh的干电池为节点机供电。天线选用外置收稿日期:2010-02-08天线。665现代电子技术62010年第13期总第324
7、期þ通信与信息技术ü图2CC2430基本电路图3三种传感器连接原理图[8]CC2430与温湿度传感器SHT11,光照度传感器也变化,因此CC2430处理器可以根据输入的电流变PGM5506,红外传感器BS520连接原理图如图3所示,化量来测定红外线值。图3显示CC2430的引脚P0.1其中P0.0,P0.1,P0.6,P1.2和P1.3为CC2430的I/O连接INFRAREDADC。端口。3网络节点软件的设计SHT11采用两线串行线和处理器进行数据通信,SCK数据线负责处理器和SHT11的通讯同步;DATA网络节点的软件包括传感器的数据采集及无线通三态门用于数据
8、的读取。为
