基于cc2430的三種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于CC2430的三種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　[導(dǎo)讀]本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種以CC24 30為核心的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。其中，傳感器模塊包括有溫濕度傳感器SHTll、紅外傳感器BS520、光照度傳感器PGM5506.</p><p>　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是對(duì)周?chē)h(huán)境的溫度、濕度、光、加

2、速度等信息進(jìn)行監(jiān)控和管理的技術(shù)。這種無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置了傳感器、傳感器控制電路、CPU、無(wú)線通信模塊、天線、電源裝置等，通過(guò)Ad-Hoc通信技術(shù)，可以與周?chē)膫鞲衅鞴?jié)點(diǎn)一起把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。本文介紹的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)和多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)上傳到遠(yuǎn)程主機(jī)。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。</p><p>　　圖1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　

3、硬件電路的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　CC2430是Chipcon公司推出的用來(lái)實(shí)現(xiàn)嵌入式ZigBee應(yīng)用的片上系統(tǒng)。CC2430只需要很少的外接元件就可以運(yùn)行，其內(nèi)部已集成了大量必要的電路，因此采用較少的外圍電路即實(shí)現(xiàn)信號(hào)的收發(fā)功能。圖2為CC2430基本電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　圖2 CC2430基本電路</p><p>　　圖2中C1，

4、C2為22pF的電容，連接32 MHz的晶振電路，此石英晶振用于正常工作使用。C3，C4為15 pF的電容，連接32.768 kHz的晶振電路，此石英晶振用于休眠時(shí)工作，從而降低功耗。C5=O.1μF，用于去除一些雜波干擾，防止單片機(jī)錯(cuò)誤復(fù)位。C6～C8分別為100 nF，220nF，220 nF，用作濾波，去除雜波干擾使電壓更穩(wěn)定。C9=5.6 pF，電路中非平衡變壓器由電容C9和電感L1，L2，L3以及一個(gè)PCB微波傳輸線組成，整個(gè)

5、結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足RF輸入/輸出匹配電阻(50Ω)的要求，L1，L2，L3分別為8.2 nH，22 nH，1.8 nH.C10，C11，C12，C13，C14為去耦合電容，用于電源濾波，以提高芯片工作的穩(wěn)定性。偏置電阻器R1，R2分別為43 kΩ，56 kΩ，R1用于為32 MHz晶體振蕩器設(shè)置精密偏置電流。</p><p>　　由于CC2430芯片具有低功耗的特性，選用2節(jié)2 800 mAh的干電池為節(jié)點(diǎn)機(jī)供電。天線選用

6、外置天線。CC2430與溫濕度傳感器SHTll，光照度傳感器PGM5506，紅外傳感器BS520連接原理圖如圖3所示，其中P0.O，P0.1，P0.6，P1.2和P1.3為CC2430的I/O端口。</p><p>　　SHTll采用兩線串行線和處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，SCK數(shù)據(jù)線負(fù)責(zé)處理器和SHTll的通訊同步;DATA三態(tài)門(mén)用于數(shù)據(jù)的讀取。為避免信號(hào)沖突，微處理器應(yīng)驅(qū)動(dòng)DATA在低電平。需要一個(gè)外部的上拉電阻將信

7、號(hào)提拉至高電平，圖3顯示CC2430的引腳P1.2用于SCK，P1.3用于DATA.</p><p>　　圖3 三種傳感器連接原理圖</p><p>　　光照度傳感器PGM5506實(shí)際就是一個(gè)光敏電阻，隨著周邊環(huán)境的光量而改變電阻值，從而輸入3 V電壓受到隨著光量而變化的光敏電阻的影響，因而輸出電壓值改變。在測(cè)定輸出電壓值的LIGHTOUT中，可以根據(jù)變化的電壓量感知光量。圖3顯示CC24

8、30的引腳P0.0連接LIGHT OUT.紅外傳感器BS520，隨著紅外線的強(qiáng)弱輸出A/D也變化，因此CC2430處理器可以根據(jù)輸入的電流變化量來(lái)測(cè)定紅外線值。圖3顯示CC2430的引腳PO.1連接INFRARED ADC，通過(guò)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和對(duì)CC2430的了解，ZigBee技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用前景被看好。未來(lái)的幾年里，它將在工業(yè)控制、汽車(chē)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。</p><p>

9、　　從三個(gè)角度看ZigBee EMI/EMC預(yù)一致性測(cè)試</p><p>　　[導(dǎo)讀]如果您和大多數(shù)設(shè)計(jì)人員一樣，那么您可能想從本已非常緊張的設(shè)計(jì)周期中再省出一些時(shí)間。還好，有一個(gè)好方法：增加EMI/EMC預(yù)一致性測(cè)試。</p><p>　　如果您和大多數(shù)設(shè)計(jì)人員一樣，那么您可能想從本已非常緊張的設(shè)計(jì)周期中再省出一些時(shí)間。還好，有一個(gè)好方法：增加EMI/EMC預(yù)一致性測(cè)試。</p&g

10、t;<p>　　這聽(tīng)起來(lái)可能不太直觀，但在把被測(cè)器件發(fā)往測(cè)試機(jī)構(gòu)前，先做一些快速輻射測(cè)試，可以為您節(jié)約大量的時(shí)間和資金。一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)是，和大多數(shù)團(tuán)隊(duì)一樣，您很可能第一次在測(cè)試機(jī)構(gòu)測(cè)試時(shí)并不能通過(guò)正式的一致性測(cè)試。</p><p>　　在實(shí)驗(yàn)室中使用經(jīng)濟(jì)的設(shè)備執(zhí)行基本預(yù)一致性測(cè)試，可以幫助您提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，節(jié)省在測(cè)試機(jī)構(gòu)多次執(zhí)行一致性測(cè)試的時(shí)間和費(fèi)用。毋庸置疑，在設(shè)計(jì)周期中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)間越早，解決起來(lái)

11、越容易。</p><p>　　如果您像大多數(shù)工程師一樣，您可能也覺(jué)得這主意確實(shí)不錯(cuò)，但需要的設(shè)備太貴了，而且很難使用。時(shí)代變了，現(xiàn)在形勢(shì)也變了。通過(guò)結(jié)合使用現(xiàn)代頻譜分析軟件與泰克經(jīng)濟(jì)的基于USB的頻譜分析儀，如RSA306或RSA 500/600系列，您可以快捷方便地執(zhí)行這些檢查。</p><p>　　很方便嗎?是的。這個(gè)視頻將演示怎樣在實(shí)驗(yàn)室中使用CISPR、雜散信號(hào)及頻譜輻射模板來(lái)執(zhí)行