一种无线传感器开发系统的设计方法
射频芯片的选取直接影响节点的功耗,因为节点消耗能量的近2/3都用于无线收发。选用的射频芯片为NORDIC公司的nRF24L01。该芯片功耗低。在相同工作模式下,比Chipcon公司的CC2420芯片节省近l/3的能量;工作于2.4G~2.5GHz ISM频段;支持高速跳频;体积很小;外围器件少,配置简单,且使用两层PCB板,节省成本。nRF24L0l配置框图如图2所示。
nRF24L01与微处理器相连只需6根信号线,其中4根是SPI信号线,与ATMELGAl28L的SPI口相连;其余一根为片选,另一根用于中断请求。
射频电路要取得好的RF性能,PCB设计必须合理。nRF24L01的供电电源必须经过良好的滤波,并且与数字电路分开;避免长距离走线;在射频信号输出部分,根据发送功率设置滤波网络,以实现阻抗匹配,使到达天线的信号最强。要防止高频信号泄漏,否则会对发射信号造成很大干扰。由于天线要散播电磁能量,需选用Q我较小的器件。制作PCB板时,在器件周围覆铜,以提高抗干扰性能。
1.3 传患器模块和扩展口
板上设有一光敏电阻感应光信号,由于是模拟信号,需接入ATMELGAl28L的AD引脚进行AD转换后才可处理。板上还装有一数字型温湿度传感芯片SHT15,可感知温度和湿度,精确度较高,且功耗低,采用I2C读写,占有IO口很少。
为了让节点具有更广泛的应用,节点板上接有扩展口,其中有I2C口、AD口和中断口等,用来连接其他传感器。

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