開(kāi)放式的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)平臺設計
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本設計中微處理器MSP430F5438與CC2420通過(guò)SPI高速通信串行口進(jìn)行控制和通信。MSP430F5438為主設備，CC2420為從設備。CSn、SO、SI、SCLK是CC2420的SPI接口線(xiàn)，通過(guò)它們，Msp430F5438單片機可以設置CC2420的寄存器以及數據傳輸等。當進(jìn)行SPI通信時(shí)Msp430F5438單片機作為主機，通過(guò)SCLK來(lái)控制時(shí)序，通過(guò)SI、SO進(jìn)行數據的輸入和讀取。CSn是片選信號線(xiàn)，用于保證數據收發(fā)的同步性。無(wú)線(xiàn)通信模塊如圖5所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159364.htm
2．5 與計算機通信模塊
我們平臺需要將采集到的數據送給計算機進(jìn)行處理以供用戶(hù)進(jìn)一步使用和研究，同時(shí)當用戶(hù)有主動(dòng)需求時(shí)，我們要向像無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)發(fā)送查詢(xún)命令。MSP430F5438有多達4個(gè)通用串行接口，這里我們利用串口實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)和計算機之間的通信。MSP430F5438要實(shí)現和計算機串口相連接必須要進(jìn)行EIA-RS-232-C與MSP430F5438電平和邏輯關(guān)系的轉換，本設計采用MAX3232芯片，完成3～5 V電平與串口電平的雙向轉換。串口模塊如圖6所示。
3 設計驗證
我們通過(guò)采集環(huán)境溫度并將其發(fā)送給計算機來(lái)驗證我們的傳感器模塊以及串口通信模塊。我們利用JTAG仿真器將DS18B20數字溫度傳感器和串口通信的測試程序寫(xiě)入flash．DS18B20數字溫度傳感器將采集到的環(huán)境溫度送給MSP430F5438微處理器進(jìn)行處理。微處理器將處理完的數據通過(guò)串口送給計算機。最后我們通過(guò)C++編寫(xiě)串口通信界面，對傳感器所采集到的數據進(jìn)行觀(guān)測和分析。測試證明我們的系統能夠很好的完成數據采集和串口通信的功能。
在無(wú)線(xiàn)通信模塊的驗證過(guò)程中，我們以CC2420為無(wú)線(xiàn)控制芯片，編寫(xiě)了CC2420的測試程序進(jìn)行驗證。該模塊能夠較好的滿(mǎn)足預期目標，其通信頻段在2．4～2．48 GHz之間，具有較高的接收靈敏度，可以做到全向通信，數據速率達250 kbps，碼片速率達2 Mchips／s，輸出功率可編碼控制大約在-24～0 dBm，其通信距離在室外超過(guò)150米。
4 結束語(yǔ)
以TI公司的MSP430F5438為主控芯片，設計了一款開(kāi)放式可擴展的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)平臺，并通過(guò)DS18B20數字溫度傳感器和CC2420模塊驗證其可行性。我們的平臺可以在不同的背景利用不同的傳感器模塊和無(wú)線(xiàn)通信模塊完成不同的任務(wù)，同時(shí)滿(mǎn)足低功耗的要求。
前面我們說(shuō)過(guò)能耗問(wèn)題一直是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)限制因素。我們所面臨的難題就是利用有限的能源最大化延長(cháng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的生命周期。太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的飛速發(fā)展，其價(jià)格問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的制約將越來(lái)越小，這將為我們延長(cháng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)生命周期提供了一條很有價(jià)值的途徑。
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