基于ZigBee无线传感网络技术的污染气体监测系统
3．1 处理器无线模块接口设计
C8051F系列单片机是真正能独立工作的片上系统，SOCCPU有效地管理模拟和数字外设可以关闭单个或全部外设以节省功耗，FLASH存储器还具有在线重新编程的能力即可用作程序存储器又可用作于非易失性数据存储。其主要具有以下几方面的特点：
(1)集成了丰富的模拟资源和外部设备接口，具有8～12位多通道ADC，1～2路12位DAC。在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换。带有I2C／SMBusSPI 1～2个UART多类型串行总线，此外还根据不同的需要集成了SPI、USB、CAN、LIN等接口，外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。
(2)增加了中断源，标准的8051只有7个中断源，C8051F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的，扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源。
(3)高速指令处理能力，基于增强的CIP-51内核，其指令集与MCS-51完全兼容，具有标准8051的组织架构。CIP-51采用流水线结构，70％的的指令执行时间为1或2个系统时钟周期，是标准8051指令执行速度的12倍。
(4)复位方式多样化，C8051F把80C51单一的外部复位发展成多源复位，提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、引脚配置复位等。众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。
综上所述，我们采用C8051F340作为处理模块，主要任务是完成对所采集的信息进行转换、处理以及存储并将处理好的数据转发给无线收发模块。处理模块与无线收发模块之间的连接非常简单，处理模块将接收到的数据转换成串行数据发给无线收发模块，所有只需要将单片机端的TXD(发送数据)、RXD(接受数据)分别于无线收发模块的DIN，DOUT相连就可以了。
3．2 数据采集模块
数据采集单元用于实时采集周围空气中污染气体的信息，主要由各种传感器及其接口电路组成。本文采用的传感器包括一氧化碳传感器、一氧化氮传感器、氯气传感器、二氧化硫传感器等，这些属于采集环境污染气体信息的最基本传感器。各传感器的基本信息如下表1所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/155311.htm
3．3 电源模块
作为环境监测的无线传感器网络的应用，节点需要在无人看守的情况下工作，能量供应是系统持续工作的重要保证，本设计采用市面上最常用的锂电池作为电源，可充电的锂离子电池的额定电压为3．6 V。锂离子电池的放电曲线平坦，可以保证无线收发模块在正常工作时具有更好的线性特性。Linear Technology公司的LTC3440是一种高效率、固定频率、降压一升压型DC／DC转换器，能够用单个电感器调节输出电压，使其高于、低于或等于输入电源电压。其输入和输出电压范围均为2．5～5．5 V。LTC3440在所有工作模式下都具备连续输送功能，非常适用于延长单节锂电池、多节碱性或镍氢电池的工作时间，在这些电池中，输入电压随着电池放电而下降。锂离子电池在3．3 V左右放电时间较长，能更大限度提高电源效率，延长电池寿命。
无线收发模块需要外部提供3．3 V的电压，数据采集模块需要5 V直流电压，采用LTC3440芯片可以将输入的电池电压转换为3．3 V，5 V，图3是将电源电压转换成3．3 V电压，转换成5 V电压只需要改变电阻、电容值就可以。
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