一種無線傳感器開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計方法
節(jié)點有兩種供電方式,在實驗室調(diào)試和測試時通過開發(fā)板供電,在外界環(huán)境中工作時,用2個AA電池供電。為了防止2個電源之間的干擾,在板上加有一個手動開關(guān)。
因為電能的消耗決定了傳感器節(jié)點的使用壽命,在節(jié)點的軟、硬件設(shè)計時,必須充分考慮能源的有效性。節(jié)點在各種運行模式下,必須關(guān)閉不必要的模塊以節(jié)省能量。當(dāng)通信采用節(jié)點定時關(guān)閉和打開的協(xié)議且關(guān)閉與打開的時間比為1:99時,使用2節(jié)1000毫安時(mAhr)的AA電池供電,節(jié)點耗能如表1所示。
在上述工作模式下,如果用2節(jié)1000mA-hr的AA電池供電,則節(jié)點壽命為12.55個月。此值是在最大發(fā)送功率情況下計算的。當(dāng)發(fā)送功率和收發(fā)速率變小時,耗能更少,傳感器的壽命會更長。
2 開發(fā)板的硬件設(shè)計
開發(fā)板的硬件系統(tǒng)框圖如圖3所示。
節(jié)點CPU的JTAG口接在開發(fā)板上。如果使用JTAG口下載和調(diào)試程序,則需要JTAG下載器。為此,設(shè)計了另一種下載方式,即串行下載。CPU通過 USB口接收上位機(jī)的代碼,然后通過SPI口下載到節(jié)點CPU的FLASH。CPU為中心控制模塊,接收上位機(jī)的各種命令并進(jìn)行相應(yīng)處理。CPU芯片選用 ATMEL公司的ATMELGAl6L,該芯片帶有可編程UART口和工作于主機(jī),從機(jī)模式的SPI口。
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