基于Zigbee协议的飞机无线嵌入式实时油液监测系统设计

　　传感器节点安装在飞机的润滑油和液压油油路上，由于飞机的润滑油及液压油管路大都安装在飞机机体内部，尤其是润滑油管路位于发动机舱内部，温度很高，工作环境非常差，所以我们采用电池来给传感器节点供电，以避免接入导线供电造成线路不易检查，容易出故障的缺点。传感器节点的硬件设计框图如图4 所示。
　　分为数据采集单元、数据处理单元、数据传输单元以及电源管理模块4个部分。　　其中数据采集单元采用嵌入式油液分析传感器，用来在线采集油液信息。油液分析的方法有很多种，与此相对应，嵌入式油液分析传感器也具有多种形式，它们采用不同的技术确定油液状态，,为了得到全面的飞机油液信息，可以选用多种嵌入式油液分析传感器安装在油路的不同部位，将它们采集到的数据发送到簇头节点，再由簇头节点进行数据融合，初步得到飞机的油液状态。　　数据处理单元主要由微处理器和存储器组成，微处理器模块是网络节点硬件设计的核心，所有的设备控制、数据采集和处理、通信协议和数据收发等都将在该模块的支持下完成，所以微处理器的选择在网络节点的设计中至关重要，根据项目本身的需求，选择高性能、低功耗的8位AVR系列单片机ATmega128L作为微处理器模块。由于传感器节点采集油液数据后要进行存储，待簇头节点提出数据传输请求后才将数据发送出去，存储的数据量较大，所以需要外接存储器。　　数据传输单元主要用来实现与簇头节点间的通信，通信的图6系统软件设计框图能量消耗是节点能量消耗的主要方面，因此选择一款低功耗、高性能的通信芯片是对延长节点寿命至关重要。本设计选择CC2420作为无线通信芯片。CC2420是ChipconAS公司推出的首款符合24GHz,IEEE802154标准的射频收发器，只需极少外部元器件，性能稳定且功耗极低。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率最高可达250kbps,可以实现多点对多点的快速组网。CC2420为信息包处理提供广泛的硬件支持，数据缓冲器、发射、数据加密、数据证明、空闲信道*估、链路质量指示和信息包实时资料，这些特点减少了主控制器的工作量，使CC2420可与低成本微处理器相接。　　CC2420与ATmega128L的连接非常方便，处理器通过10条线就可以实现对CC2420的控制，简化了节点的硬件设计。