一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)設計
3.1 數據采集模塊
數據采集模塊是應用傳感器件監測外部環(huán)境,比如溫度、濕度、液位、位移、轉速等模擬參數,然后通過(guò)A/D轉換送給單片機進(jìn)行處理。
3.2 數據處理模塊
處理器是整個(gè)節點(diǎn)的中心,其他模塊都要通過(guò)處理器控制,因此處理器性能的好壞決定整個(gè)節點(diǎn)的性能。處理器采用PIC18F4620型單片機,它具有13路通道的10位模數轉換模塊,2.0~5.5V寬工作電壓,內嵌用于存儲數據的3986字節SRAM和用于存儲程序代碼的64K字節Flash,JTAG程序下載和在線(xiàn)調試接口,支持4線(xiàn)SPI和I2C主從模式等特點(diǎn)。
3.3 射頻模塊
在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中,最關(guān)鍵的技術(shù)是實(shí)現節點(diǎn)間的通信。隨著(zhù)集成電路的發(fā)展,芯片的集成度越來(lái)越高,能耗越來(lái)越少,因此,傳感器節點(diǎn)的能量主要是消耗在通信上。
所以,選擇一款低能耗的通信器件將節省節點(diǎn)能量,延長(cháng)壽命。
在ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用中,射頻收發(fā)器CC2420工作在從機模式,PIC18F4620工作在主機模式,通過(guò)SPI接口配置CC2420寄存器參數和讀寫(xiě)緩沖器內的數據,詳細的引腳連接如表1所示。
CC2420具有完全集成的壓控振蕩器,只需要天線(xiàn)、16MHz晶體振蕩器等非常少的外圍電路就能在2.4GHz頻段工作。同時(shí),CC2420提供一個(gè)4線(xiàn)SPI接口(SI、SO、SCLK、CSn)與微處理器連接,通過(guò)這個(gè)接口完成設置和收發(fā)數據工作,并實(shí)現讀/寫(xiě)緩存數據、讀/寫(xiě)狀態(tài)寄存器等。片選信號CSn低電平有效。該接口使用步驟為:
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