可唤醒的无线传感器网络的雨量节点的设计-论文.pdf

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1、第23卷第9期电子设计工程2015年5月V01．23No．9ElectronicDesignEngineeringMav2015可唤醒的无线传感器网络的雨量节点的设计顾倩．余敏(河海大学计算机与信息学院，江苏南京211100)摘要：通过软硬件结合的方式，实现以MSP430作为主芯片的可唤醒的无线传感器网络的雨量节点。设计以低功耗为前提，主要由MSP430F149、AT86RF212、ATA5282以及SL3型翻斗雨量传感器处理电路组成。利用DXP2004软件设计制作PCB板。传感器节点采用低频可唤醒芯片ATA5282地接收来自；r-聚节点的低频唤醒信号．接收到正确信号时采集雨量数据并打

2、包发送回；r-聚节点。实验结果证明该雨量节点传输距离远、功耗低并且丢包率低。关键词：MSP430F149；无线传感器网络；AT86RF212；可唤醒；低功耗中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1674—6236(2015)09—0155—03CanwakeupwirelesssensornetworkrainfallsensornodedesignGUQian．YUMin(ComputerandInformationCollegeofHohaiUniversity，Nanjing211100，China)Abstract：Throughthewayofthecombinatio

3、nofthesoftwareandhardwaretorealizethecanwakeupwirelesssensornetworkrainfallsensornodeusingMSP430asthemainchip．Designingwithlowpowerconsumptionforthepremise，mainlyconstitutesbytheMSP430F149，AT86RF212，ATA5282andSL3durabletypeofsensorrainfallprocessingcircuit．ThroughusingDXP201Msoftware，itdesignssc

4、hematicandproductsPCB．SensornodesuselowfrequencycanwakeupATA5282chipreceivefromsink—nodeofthelowfrequencysignalawakening，whenreceivingthecorrectsignalacquisitionrainfalldata，packandsenditbacktosink-node．Theexperimentalresultsshowthattheprecipitationnodedistancetransmission．1OWpowerconsumptionand

5、packetlossrateislow．Keywords：MSP430F149；wirelesssensornetworks；AT86RF212；canwakeup；lowpowerconsumption由于受到成本以及体积等原因的限制，无线传感器节点中心，微处理器可被可唤醒模块从低功耗模式下唤醒。并通的处理能力、通信带宽以及电池容量等资源更为有限。尤其过程序控制各个硬件模块的工作状态，完成相应功能，程序是在多数应用中．传感器节点的能量无法得到补充(如被部由程序下载口下载．无线收发模块完成与其他节点之间的无署在敌后或者环境恶劣的地区)。线通信，雨量传感器则为环境雨量采集提供精确测量值，

6、电为有效利用能源，延长网络的工作寿命，本文着重研究源为各模块供电，节点的硬件体系结构框架如图1所示。了可唤醒无线传感器网络雨量传感器节点设计，运用该无线传感节点可建立基于无线传感网络的低功耗、可唤醒的雨量监测系统，这对于今后建立大规模基于无线传感网络的气象自动站系统有着重要的参考意义。图1节点的硬件体系结构框架1系统总体设计架构Fig．1Thehardwarestructureofthenode根据无线传感器网络的应用需求以及功能要求，无线节2雨量节点设计与实现点包括如下几个基本单元：处理器单元、存储器单元、射频单元、扩展接口单元、传感器以及电源[一。可唤醒的无线传感器雨量节点硬件主要

7、包含以下几个部分：微控制器、无线网络雨量传感器节点的设计中需要满足小型化、可唤醒、低收发模块、可唤醒模块和雨量传感器，各模块通过电源模块功耗的特点，因此．对于硬件的结构设计应该趋于简单实用。供电。这些模块中，微处理器MSP430F149是核心，程序通过根据该节点的设计要求及目的．硬件结构设计中主要分为以下载接口下人单片机中，其它模块都是直接或间接的与微处下几部分：电源、雨量传感器、微处理器、无线收发模块(天理器相连接。线)、可唤醒模块以及程序下