zigbee节点太阳能供电系统研究

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1、ZIGBEE节点太阳能供电系统研究[摘要]目前制约无线传感器网络应用发展的瓶颈是节点的能量供应，研究设计有效的能量供应方法及策略是当前无线传感器网络研究中的热点问题。本文在此背景下，研究设计基于太阳能的zigbee节点能量供应系统。该系统由太阳能电池板，可充电锂电池，充电控制单元，供电模式自动切换单元和DC-DC升压单元组成。利用CN3065芯片对锂电池进行充电控制与管理，采用精工S-8261系列电池保护电路对锂电池进行过充电、过放电和过电流的保护，并使用单片机设计智能式的供电模式自动转换电路，可根据自然环境中的光照强度变化实现太阳能供电与充电电池供电的模式切换功能。

2、白天阳光充足时利用太阳能提供节点工作电源，夜间及光照不足时利用充电电池供电，具有电池电量的自动检测功能，在电池电量低于阈值，并在光照强度允许的条件下，利用太阳能电池板为电池自动充电。系统通过智能化设计，将太阳能供电与电池供电方式有效融合，为节点在不同环境下有效工作提供必要能量支持，最大限度的延长节点工作时间，进而延长整个无线传感器网络的生存周期。实验测试验证了系统设计方案的可行性。该研究成果可为无线传感器网络能量供应方式及策略研究提供一定的技术参考。[关键词]太阳能；充电管理；单片机；模式转换；升压电路IIDesignofSolar-poweredZigbeeWire

3、lessSensorNetworkNode[Abstract]Themainreasonforrestrictingthedevelopmentofwirelesssensornetworkapplicationsisenergysupplyofthenode,researchanddesignefficientenergysupplymethodsandstrategiesarethecurrenthotissuesinthestudyofwirelesssensornetwork.Basedonthisbackground,thisstudydesignedaso

4、lar-poweredZigbeewirelesssensornetworknodesystem.Thesystemconsistsofsolarpanels,rechargeablelithiumbattery,chargingcontrolunit,powersupplymodeautomaticswitchingunitandDC-DCboostunit.ThesystemusesCN3065chipsforlithiumbatterychargingcontrolandmanagement,SeikoS-8261seriesbatteryprotectionc

5、ircuitforprotectinglithiumbatteryfromovercharge,over-dischargeandover-current,andMCUtodesignasmartpowersupplymodeautomaticswitchingcircuitandrealizingthefunctionofsolarpowersupplyandbatterypowersupplymodeswitchingaccordingtothelightintensitychangesofthenaturalenvironment.Whenthelightint

6、ensityishighenoughduringtheday,itonlyusessolarenergytoprovidetheworkpowerofthenode;whenthenightorlightintensityisinsufficient,itusestherechargeablebatterytoprovidethepower.Thesystemalsohasthefunctionofautomaticdetectionofthebattery,whichcanchargethebatterybyusingsolarpanelsautomatically

7、whenthebatterypowerisbelowthethresholdvalueandthelightintensityispermitted.Throughintelligentdesign,thesystemintegratessolarpowersupplyandbatterypowersupplyeffectively,providesnecessaryenergysupportforthenodeworkingeffectivelyindifferentenvironment,extendsthemaximumworkingtimeo