基于MSP430无线照度计节点的设计

　　2.2 无线通信功能模块设计

　　在MSP430G2553单片机完成对光照的强度采集之后，将数据发送给无线通信模块由其通过无线方式发送给监控中心。NFR24L01无线通信模块具有发射、接收、待机和掉电四种模式。在收发模式下，通常采用增强型ShockBurstTM发送方式。单片机将采集到的光照强度信息送入NFR24L01片内的FIFO(先入先出)堆栈区，再通过天线高速发射出去。采用这种方式，可以单片机低速数据传输速率和射频设备高速发射间的冲突，所有与射频协议相关的高速信号处理都由NFR24L01完成。单片机对NFR24L01模块控制流程图如图8所示。

　　NFR24L01在待机模式下功耗较低，而且采集的数据也并不需要实时连续发射，因此在该模块的设计中也尽量考虑将低功耗特点融入其中。在没有数据发射时，将CPU设置为休眠模式，NFR24L01芯片处于待机模式，直到有数据需要发送再唤醒这两片芯片，进行数据的无线传输。

　　3 系统测试

　　测试环境选择为图书馆阅览室大厅，时间选择为下午5点至6点之间。黄昏时分，光照强度变化较为明显，同时图书馆阅览室大厅面积将近200平米，各处采光情况不等，便于模拟室内大面积光照强度测试要求。在测试过程中，不启用人工照明情况下，选择六个测试点，分别放置六个无线照度计节点，对各点光照强度情况进行测量。各节点按设计要求，每隔2分钟测试一次，并将测试结果通过跳频通信方式发送给监控中心，测试结果如图9所示。

　　从测试结果来看，整个无线照度计系统能测量各测量点照度的变化情况，并能将数据完整传输给监测中心，虽然部分采样点存在波动情况，但仍能反应光照变化趋势。在后期的实验中，对无线照度计动态测量范围进行了相关测试，采用可调光源照明情况下，照度计能进行连续测量，同时示数成线性变化趋势。

　　4 结语

　　基于无线传感器网络技术概念，本文设计了一套无线照度计节点。该节点采用Mircosemi公司的LX1971作为可见光传感器，采用TI公司的MSP430G2553作为核心控制器，采用Nordic Semiconductor公司的nRF24L01芯片构成无线数据通信模块。经测试表明，该无线照度节点能完成对室内环境光照强度的监测工作，并具有体积小、功耗低、测量准确等优点，达到设计和使用要求。

　　参考文献：
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　　[7] nRF24L01 Single Chip 2.4GHz Transceiver Preliminary Product Specification[EB/OL]. http://www.nordicsemi.com/eng/Products/2.4GHz-RF/nRF24L01