基于环境信息监测的无线传感器网络节点设计
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1．1．2 光照强度传感器
在测量太阳光辐照度部分，选用TI公司的TSL230B来测量环境周围的光照强度。该器件由先进的LinCMOS电流频率集成转换器构成。不需要外接元件即可完成高分辨率的光照／频率转换。可将被测环境周围一定光谱的光照强度转换成电流，再由电流／频率转换器转换成相应的买成频率。输出三角波或者方波的频率完全由光照幅度决定，分辨率较高，可以直接与微处理器相连，其连接方式如图3所示。S0、S1为该传感器的灵敏度控制端；S2、S3是分频系数选择端；OUT为信号输出端，进入单片机的捕获输入，通过计算两次捕获的时间内计数的数值差，便可以计算出输出频率值，可以根据输出频率-辐照度关系对照，从而得到光线强度(单位：W／cm2)。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/161087.htm
1．2 微控制器模块
微控制器是整个节点的核心，其设计性能决定了整个节点工作的性能。MSP430F1611是Texas Instruments公司开发的的高集成度、高精度的单芯片系统，是目前工业界中具有最低功耗的16位RISC混合信号处理器。具有极低的工作电压，在1．8～3．6 V之间均可正常工作；极小的功耗，在话动模式时，工作电流仅需330μA，在休眠模式下只需要1．1μA，在关闭状态仅仅需要0．2μA。MSP430F1611具有丰富的外设，具有8路12位的A／D，2路12位的D／A转换器，大大简化了系统的硬件设计，并提高了系统的性价比。系统具有3个时钟信号，包括1个高频时钟，1个低频时钟和1个DCO，灵活的时钟选择使得系统可以在最合理的时钟频率下工作，大大降低了系统的功耗，方便了系统的设计；它还有着丰富的外围接口，包括标准串口，SPI接口，I2C接口，方便连接多种设备。MSP430F1611内部具有10 kB的RAM和48 kB的Fash，充足的存储空间可以保证协议的正常运行，方便协议的设计与实现。另外系统具有中断唤醒功能，可以通过中断使单片机从休眠模式转为活动模式，非常适合应用于无线传感器网络节点的设计。
1．3 射频通信模块
担负着无线传感器网络节点间的通信任务。随着集成电路的发展，芯片的集成度越来越高，能耗越来越少，因此，传感器节点的能量主要是消耗在通信上。所以，选择一款低能耗的通信器件将节省节点能量，延长工作寿命。在本方案设计中选用TI公司的CC2420射频芯片。在无线传感器网络应用中，射频收发器CC2420工作在从机模式，MSP430F1611工作在主机模式，通过SPI接口配置CC2420寄存器参数和读写缓冲器内的数据，详细的引脚连接如图4所示。该芯片是一款支持IEEE802．1．5．4、低功耗、工作于2．4 GHz频段、有源RF收发器件。它采用直接序列扩频(DSSS)技术；250 kb／s有效数据传输速率；低功耗：接收18．8 mA，发射17．4 mA；低电源电压：使用内部电压调节器时2．1～3．6 V，使用外部电压调节器时1．6～2．0 V；可编程控制发射功率；独立的128字节发射、接收数据缓冲器；电池电量监控。
CC2420可通过4线SPI总线(SI、SO、SCLK、CSn)设置芯片的工作模式、实现读／写缓存数据及读／写状态寄存器等。
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