低功耗温室无线测量节点的设计

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1、万方数据低功耗温室无线测量节点的设计陈德海，等低功耗温室无线测量节点的设计DesignofLowPowerConsumptionWirelessMeasuringNodesforGreenhouse酵德治1，2磐毓明1(江西理工大学机电工程学院1，江西赣州341000；武汉理工大学资源与环境工程学院2。湖北武汉430070)摘要：为了提高温室环境参数的监测效果，采用射频SoC芯片nRF9E5、数字温湿度传感器SHTll及光强度传感器TSL2560D，设计了无线温湿度及光照度监控系统的测量节点；并根据无线通信系统的特点设计了系统的软

2、硬件结构，其低功耗无线传输模式降低了节点的能耗。经调试和试验运行，系统具有可靠性高、使用方便、通信节点容量易扩展等优点，这对较大空间的温湿度及光照度的监控具有良好的应用价值。关键词：无线传感器网络nRFgE5数字温湿度传感器光强度传感器TPS61200网络节点中图分类号：TP368文献标志码：AAbstract：Inordertoenhancethemonitoringeffectsforgreenhouseenvironmentparameters，themeasurementnodesofthewirelessmonitori

3、ngsystemfortemperature，humidityandlightintensityhasbeendesignedbycomposingSoCchipnRFgE5。digitaltemperature／humidity∞nsorSHTllandlightintensitysensor'IX3L2560D．Inaccordancewiththefeaturesofwirelesscommunicationsystem。thesoftwareandhardwareofthesystemaredesigned；thelowp

4、owerconsumptiontransmissionpatternreducestheenergyconsumptionofthenode．Thetestandtrialoperationdemonstratestheadvantagesofthesystem。e．g．highreliability．easyoperation-andexpandablenodecapacity，etc．Thedesignisworthtobeappliedinenviwnmentalmonitoringforlargespaces．Keywor

5、ds：Wireless∞nflornetworknRFgE5Digitaltemperatureandhumidity耻nsorLightintensitysensorTPS61200Networknode0引言温室监控系统的最终目的是为了获取温室环境的数据信息，从而监控温室的正常运行¨屯J。传统的多点环境参数监控系统一般都是通过有线通信(如RS．485总线)的方式把环境参数数据传送到监控中心的。有线通信一个无法回避的问题是需要布线，系统的设计、安装及维护的复杂度和难度很大，系统的成本也很高，而且如果某一节点损坏，有可能导致整个通

6、信网络瘫痪。由于温室大棚占地面积大，采用传统的有线监控系统时，除了通信设备之间的物理线路连接，还需要供电线路的支持。而采用无线技术后口]，精简了系统通信和供电线路的铺设，方便了系统的维护和扩展，对提高温室的监控管理水平具有重要的意义。本设计采用的无线通信技术，可以有效地解决采用有线通信所存在的问题，而且具有成本更低、不需布线、维护方便、可以任意增加或减少测量节点等优点。修改稿收到日期：2009一08一17。第一作者陈德海。男，1978年生，现为武汉理工大学在读博士研究生，讲师；主要从事智能自动化、移动机器人技术、嵌入式系统的研究。

7、《自动化仪表》第31卷第5期2010年5月1主要器件介绍1．1nRDE5射频收发器nRF9F_5是挪威Nordic公司生产的产品H1，是真正的系统级无线射频收发芯片。该芯片内嵌高性能8051单片机、四通道10位80kS／sADC，内置的nRF905收发器包括nRF905芯片的所有特性；可以工作在ShockBurst工作模式下(自动处理前缀、地址和CRC)，最大程度地抑制了噪声；工作电压范围为1．9—3．6V。nRF9E5符合FCC标准的CFR第15部分以及ETSIEN300220—1标准。与8051单片机不同的是，nRF9E5的程

8、序代码必须从片外存储器装载。默认使用的存储器为带有SPI接口的EEPROM“25320一族”。这类存储器供电电压可以低至1．8V。SPI接口使用MISO(EEPROM的SDO引脚)、SCK(链接到EEPROM的SCK脚)、MOSI(EEPROM的S