基于无线传感器网络的大棚环境参数采集系统
1．2 无线收发单元
Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片，早期生产的V2版本不太稳定，改进后的B1版本性能比较稳定。其工作电压为1．8～3．6 V，20引脚QFN封装(4 mmx4 mm)，可工作在240～930 MHz的频段；内部集成分集式天线、功率放大器、唤醒定时器、数字调制解调器、64字节的发送和接收数据FIFO，以及可配置的GPIO等。Si4432在使用时所需的外部元件很少，1个30 MHz的晶振、几个电容和电感就可组成一个高可靠性的收发系统，设计简单，且成本低。
Si4432的接收灵敏度达到-121 dB，可提供极佳的链路质量，在扩大传输范围的同时将功耗降至最低；最小滤波带宽达2．6 kHz，具有极佳的频道选择性；在240～930 MHz频段内，不加外部功率放大器时的最大输出功率就可达+20 dBm，设计良好时收发距离最远可达2km。Si443 2可适用于无线数据通信、无线遥控系统、小型无线网络、小型无线数据终端、无线抄表、门禁系统、无线遥感监测、水文气象监控、机器人控制等诸多领域。
Si4432有多种工作模式，本设计用到其中的3种模式：发射模式，接收模式，睡眠模式。当芯片工作在睡眠模式时，外部晶振关闭，唤醒定时器采用内部的32．768 kHz晶振作为时钟源，它每周期在nIRQ脚上产生一个低电平，这个信号可以通过外部中断唤醒SH79F64，SH79F64通过SPI口读取相关寄存器状态就可发现Si4432是否收到前导码或同步码，从而决定是否让Si4432进入接收状态。Si4432在睡眠状态时，电流仅为1μA。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/160513.htm
为了防止射频干扰，无线收发单元采用射频板材单独制版，并用金属罩对其进行屏蔽。本文的设计方案中，GP1接单片机的INT0口，GP2接P5．1口，GP3接P0．6口，GP4接P0．6．GP5接P5．0。
1．3 低功耗传感器单元
温度和湿度测量单元采用SENSIRON公司的具有休眠功能的SHT75温湿度传感器，传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A／D转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。SHT75采用串行接口，它的分辨率可以根据现场的采集速率进行调整，一般情况下默认的测量分辨率分别为14 bit(温度)、12bit(湿度)，如果在高速采集中就可分别降至12 bit和8 bit，温度的量程范围：-40～123．8℃，湿度的量程范围：0～100％RH。它操作比较简单，只需用一组“启动传输”时序，就能实现传感器数据传输的初始化，同时，在测量和通讯结束后，SHT75会自动转入休眠模式，这大大减少了功耗。
文中对SHT75采用3．3 V供电，SHT75的SCK脚接单片机的SCL口，DATA脚接单片机的SDA口。
CO2浓度测量采用GSS公司的COZIR-W-100型传感器，其功耗仅3．5 mW，可温度补偿，湿度补偿，以及感知白天黑夜的环境状态。预热时间仅10 s，量程100％。性能：1)功耗3．5 mW；2)峰值电流33 mA；3)平均电流小于1．1 mA；4)电源3．3 V；5)T90小于4 s；6)标准型号温度范围0～50℃(可扩展-25～55℃)；7)湿度适用范围0～95％RH；8)存储温度-30～+70℃；9)尺寸：传感器18 mmx20 mm。
COZIR连接简单，除了3．3 V电源和地线外，还有RX和TX引脚可直接连接单片机的UART口。所有的通信均使用ASCII码，命令格式按照文献的规定执行。传感器有3种工作模式：命令模式(Command Mode)，流模式(Streaming Mode)和查询模式(Polling Mode)。
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