基于无线传感网络的自动气象站节点的设计.pdf

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1、2011年l0月机床与液压Oct．2011第39卷第20期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．39No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．20．034基于无线传感网络的自动气象站节点的设计杨乐，高超(南京信息工程大学信息与控制学院，江苏南京210044)摘要：针对目前自动气象站布线复杂、成本高、维护不方便等情况，介绍一种基于无线传感网络的自动气象站节点，阐述该自动气象站节点的总体设计、硬件结构和驱动程序。该节点以$3C2410作为主控芯片进行数据处理，以CC2420作为无线射频芯片进行数

2、据传输。经测试，使用该节点可降低布线成本，使数据传输更加稳定可靠。关键词：自动气象站节点；无线传感器网络；$3C2410芯片；CC2420芯片中图分类号：TP323文献标识码：B文章编号：1001—3881(2011)2O一091—3DesignofAutomaticWeatherStationNodeBasedonWirelessSensorNetworkYANGLe，GAOChao(SchoolofInformationandControl，NanjingUniversityofInformationScienceandTechnolo

3、gy，NanjingJiangsu210044，China)Abstract：Aimedatseveraldisadvantagesofpresentautomaticweatherstation，suchascomplexrouting，highcostanddificultmaintaining，anautomaticweatherstationnodewasintroducedbasedonwirelesssensornetwork，includingitsgeneraldesign，hard-warestructureanddriv

4、erpm~am．$3C2410wasadoptedasthemain-controlchiptoprocessdata，andCC2420wasusedasthewire—lessradiofrequencychiptotransmitdata．Testresuhsindicatethatpresentdesigncanreducethedesigncostandenhancethestabilityofdatatransmission．Keywords：Automaticweatherstationnode；Wirelesssensorn

5、etwork；$3C2410chip；CC2420chip目前国内的自动气象站，一般可以采集温度、湿层和媒体接入层标准，定义了ZigBee网络层、应用度、风速、风向、气压、雨量6个气象要素。随着环支持子层和应用层规范。它是一种近距离、低功耗、境的13益变化，如果需要添加新的气象要素，则需要低成本的无线网络技术，主要用于近距离传输。Zig．更换整个自动气象站，其布线成本高。对于山区或者Bee的工作频段分为3个，其中2．4GHz频段上分为极地等一些复杂地形，维持一个传统的自动气象站代16个信道，该频段为全球通用的工业、科学、医学价过高。作者设计

6、了一种基于无线传感器网络的自动频段，为免付费、免申请的无线电频段。气象站节点，有效地克服了以上缺点，降低了布线成为了保证大容量的数据存储，外扩了64M的本，维护方便。NandFlashK9F1208一YCB0，将NandFlash作为气象数随着计算机、电子技术、机械设计等学科的迅猛据的存取单元。为了保证自动气象站工作的稳定运发展，孕育出了一种新型的信息监控网络——无线传行，除了可以通过无线通信模块发送数据，工作人员感网络。无线传感器网络是一组由传感器Adhoc方也可以通过USB接口取得气象数据，并在电脑上进式构成的无线自组网络。其目的是协作

7、地感知、采集行分析，如图1所示。和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发传感器模块处理器模块LI一无线通信模块布给观察者。AC，DCS3C2410llCC24201系统总体设计电源模块主控芯片$3C2410是一款32位RISC处理器，其内核基于ARM920T，带有MMU功能，外扩了大容量图1无线传感器网络节点结构图存储器，并带有精确的时钟电路。无线通信模块采2系统硬件设计用ZigBee芯片CC2420，CC2420无线射频芯片是2．1传感器模块设计Chipeon公司开发的符合ZigBee标准的2．4GHz射频温湿度传感器采用芬兰VAI

8、SALA公司开发的芯片。Zigbee采用IEEE802．15．4作为其底层的物理HMP45D，如图2所示。HMP45D测温元件采用铂电收稿日期：2010—09—20基金项目：南京