基于MSP43O的無限傳感器網(wǎng)絡溫度節(jié)點設計
2.3 無線收發(fā)模塊CCl100
無線通信模塊是耗能的主要模塊,因此要慎重選擇??紤]到無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的通信模塊必須是能量可控的,并且收發(fā)數(shù)據(jù)的功耗要非常低,選用Chipcon公司的CCll00作為無線收發(fā)模塊。該芯片體積小、功耗低,數(shù)據(jù)速率支持1.2到500Kbps的可編程控制,本文中CCll00工作在315MHZ的頻率上,采用FSK調(diào)制方式,數(shù)據(jù)速率為100kbps,信道間隔為100kHZ。CCll00編程線與數(shù)據(jù)線是分別與處理器芯片連接的,這樣就可以在收發(fā)數(shù)據(jù)的同時方便地讀到CCll00內(nèi)部寄存器的狀態(tài),從而能有效地控制通信過程。無線收發(fā)模塊的原理圖如下:
3 節(jié)點軟件設計
系統(tǒng)軟件設計主要包括節(jié)點發(fā)送程序和參數(shù)調(diào)節(jié)程序、SINK節(jié)點接收程序及上位PC機程序。節(jié)點發(fā)送程序主要完成現(xiàn)場傳感器芯片的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)發(fā)送。節(jié)點發(fā)送程序流程如圖4所示,上電后節(jié)點無線模塊處于接收狀態(tài),檢測SINK節(jié)點發(fā)來的指令,當收到正確的指令后開始對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集。當節(jié)點接收到數(shù)據(jù)后,將把字頭后的數(shù)據(jù)認為是有效數(shù)據(jù),單片機首先核對分站ID號,如ID號不是本機則丟棄所有數(shù)據(jù),重新進入接收狀態(tài),這樣可以防止錯誤動作和惡意的破壞。反之,則繼續(xù)對命令號進行判斷,以確定節(jié)點的動作。如SINK節(jié)點要數(shù)據(jù)則對傳感器號進行判斷,以確認所要的是該節(jié)點的哪個傳感器數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)分析完畢后,節(jié)點將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行采集、打包,并發(fā)給SINK節(jié)點,或啟動參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行參數(shù)調(diào)節(jié),然后重新進入接收狀態(tài)。
4 結束語
本文在總結原有理論研究成果的基礎上,提出了基于單片機MSP430和CCllOO收發(fā)芯片構成的低成本、低功耗的溫度無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點,在試驗中可采用5個節(jié)點和1個SINK節(jié)點組建一個小型無線傳感器網(wǎng)絡。無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的成功設計對進行無線傳感器網(wǎng)絡的組網(wǎng),到最后的實際應用奠定了良好的基礎。
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