一种无线传感器开发系统的设计方法
节点有两种供电方式,在实验室调试和测试时通过开发板供电,在外界环境中工作时,用2个AA电池供电。为了防止2个电源之间的干扰,在板上加有一个手动开关。
因为电能的消耗决定了传感器节点的使用寿命,在节点的软、硬件设计时,必须充分考虑能源的有效性。节点在各种运行模式下,必须关闭不必要的模块以节省能量。当通信采用节点定时关闭和打开的协议且关闭与打开的时间比为1:99时,使用2节1000毫安时(mAhr)的AA电池供电,节点耗能如表1所示。
在上述工作模式下,如果用2节1000mA-hr的AA电池供电,则节点寿命为12.55个月。此值是在最大发送功率情况下计算的。当发送功率和收发速率变小时,耗能更少,传感器的寿命会更长。
2 开发板的硬件设计
开发板的硬件系统框图如图3所示。
节点CPU的JTAG口接在开发板上。如果使用JTAG口下载和调试程序,则需要JTAG下载器。为此,设计了另一种下载方式,即串行下载。CPU通过 USB口接收上位机的代码,然后通过SPI口下载到节点CPU的FLASH。CPU为中心控制模块,接收上位机的各种命令并进行相应处理。CPU芯片选用 ATMEL公司的ATMELGAl6L,该芯片带有可编程UART口和工作于主机,从机模式的SPI口。

评论