无线传感器网络节点的设计与实现
2.6 电路板设计
电路板根据不同的标准有不同的分类,在设计中大多数根据板的数目分类,在电气连接关系复杂的电路板设计中,双面板难以满足电路布线的要求,这时就必须考虑使用多层板。本节点采用4层板,顶层主要是USB模块和无线模块,底层为微处理器模块,内部层为电源层和地层。设计结果如图7所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/161050.htm
节点实物如图8所示。
3 设计验证
3.1 无线模块验证
为对设计的节点功能进行验证,首先使用IAR集成开发环境编写CC2420的测试程序,通过JTAG将程序烧入Flash,经过检测,射频部分较好地满足了预期。芯片工作频带范围为2.4~2.48 GHz,发射功率为0 dBm。经过频谱仪和频率计验证设计符合要求,验证结果如图9所示。
3.2 传感器和USB转换模块验证
TinyOS是UC Berkeley开发的开放源代码操作系统,专为嵌入式无线传感器设计,操作系统基于构件的架构使得快速更新成为可能,而这又减小了受传感器网络存储器限制的代码长度。TinyOS的构件包括网络协议、分布式服务器、传感器驱动及数据识别工具。其良好的电源管理源于事件驱动执行模型,该模型也允许时序安排具有灵活性。因此对于整个无线传感器网络的验证采用TinyOS操作系统,设计为两个节点,节点A负责采集温度湿度数据,然后将采集到的数据发送到另一个节点B,节点B接收到数据后,通过USB将数据传输到个人电脑,并将该数据通过图表显示,如图10所示。
4 结束语
文中所设计的一种无线传感器节点,硬件设计基于Moteiv方案,采用超低功耗单片机MSP430F1611作为数据处理芯片,以CC2420无线射频芯片为收发芯片,并拥有JTAG以及其他扩展接回,通过硬件测式以及软件调成该节点符合设计指标。
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