基于CC2431的低功耗网络节点.pdf

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1、2011往仪表技术与传感器2011第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4基于CC2431的低功耗网络节点郭玉秀，王玉田，杨世英，王英超(1．沧州师范学院，河北沧州061000；2．测试计量技术与仪器河北省重点实验室，燕山大学，河北秦皇岛066004)摘要：针对无线传感器网络节点体积小、能耗低、存储和通信能力有限等特点，以ZigBee为基础，提出了一种基于CC2431的低功耗网络节点的设计方案。详细阐述了构成传感器节点的各模块的设计，即采用了CC2431芯片作为核心元件，使用温湿度传感器SHT11进行温湿度数据采集，并给出了节点软件的设计方案。节点的软硬

2、件均采用低功耗设计，经测试证明，该节点运行稳定可靠，具有较高的通信效率，并且符合设计中时低功耗的要求。关键词：无线传感器网络；ZigBee；节点设计；低功耗；CC2431中图分类号：TP393．02文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)04—0069—04DesignofLOWPowerNetworkNodeBasedonCC2431GUOYu—xiu，WANGYu—tian。，YANGShi—ying，WANGYing—chao(1．CangzhouTeacher’SCollege，Cangzhou061001，China；2．KeyLaboratoryofMeas

3、urementTechnologyandInstrumentationofHebeiProvice，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China)Abstract：Consideringcharacteristicsofwirelesssensornetworknodes，whicharesmall，low—powerconsumption，limitedca—pacityofstorageandcommunications，adesignoflowpowerwirelesssensornetworknodebasedonCC2431accord

4、ingtoZigBeewasproposed．Thedetaileddescriptionofvariousmodulesofthenodewasgiven．ItcentersonCC2431chip，withtheSHT11to—gethertorealizetheacquisitionofthetemperatureandhumiditydata．Andconnectionofthesoftwaredesignwasrealized．Thenodewasdesignedbyusinglowconsumptionofhardwareandsoftware．Itisprovedtha

5、ttheoperationofthenodeisstable，reliableandhashigheficiencyofcommunicationsafterthetest．Anditiscomplywiththedesigningrequirementsoflowpowerconsumption．Keywords：wirelesssensornetwork；ZigBee；designofnodes；lowpower；CC24310引言感器网络节点一般由数据采集模块、数据处理模块、数据传输无线传感器网络能够实时监测、感知和采集各种环境或监模块和电源模块4部分组成，如图1所示为典型传感

6、器节点组测对象的信息，并对其进行处理。传感器网络节点是组成无线成结构图。数据采集模块负责信息的采集和数据转换；数据处传感器网络的基本单位，是构成无线传感器网络的基本平台，理模块负责控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功因此节点的设计将直接影响到整个传感器网络的性能。考虑耗管理、任务管理等，处理器通常选用低功耗MCU(微控制到无线传感器网络节点在体积，能量消耗及成本等方面因素的器)，而且要支持睡眠模式；数据传输模块负责与其他节点进行要求，根据ZigBee⋯技术在设计节点时，选择了体积小、集成度无线通信，交换控制消息和收发采集数据，数据传输单元主要高、功能强大的CC2431芯片为

7、核心元件。由低功耗、短距离的无线通讯模块组成；电源模块用于向节点1ZigBee技术供电。无线传感器网络节点其实现机理是以ZigBee传输模块ZigBee技术具有成本更低、网络容量更大、功耗更低、时延代替传统的串行通信模块，将采集到的信息数据以无线方式准更短等优点，文中选取了ZigBee技术为无线传感器网络提供互确地发送出去。联互通的平台。ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用：II于近距离无线连