一種基于ZigBee協議的動態數據采集系統的實現
1.3 節點硬件設計
目前,2種典型的無線傳感器網絡節點研究平臺是mica系列和telos系列節點,它們采用目前應用最廣泛的TinyOS嵌入式網絡操作系統。
本系統的節點硬件是設計參考telos平臺,是telos平臺一次再設計過程。系統設計弱化傳感器部分的設計,對無線通信模塊選用射頻模塊電路,設計重點在微處理器模塊地電路實現上。同時,為了增加動態數據采集系統應用性,添加了PC接口電路,使得本設計可以作為動態終端節點,亦可以作為服務器的網關。在電源管理上,當設計作為網關時選擇USB供電,當作為終端可用干電池供電。
(1)通信模塊采用TI公司的支持IEEE802.15.4協議的CC2420芯片,250 kb/s的數據收發速率可以使節點更快的完成事件的處理,快速休眠,節省系統能量。
(2)采用TI公司的超低功耗微處理器芯片MSP430。
(3)telos本身就有SHTll溫濕度一體化器件,能夠作為獨立的傳感器節點使用。
(4)telos只有1個10腳的接口,可以簡化連接傳感器板。
(5)使用USB-COM的橋連接,可以直接通過USB接口供電、編程和控制,進一步簡化外部接口。
本系統設計的節點硬件原理框圖如圖2所示,與無傳感器網絡節點設計相比,結構上具有一致性,同樣具有采集單元、處理和控制單元、無線通信單元和電源管理單元。

節點硬件實現電路如圖3所示。

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