基于MSP430無線照度計節點的設計

　　2.2 無線通信功能模塊設計

　　在MSP430G2553單片機完成對光照的強度采集之后，將數據發送給無線通信模塊由其通過無線方式發送給監控中心。NFR24L01無線通信模塊具有發射、接收、待機和掉電四種模式。在收發模式下，通常采用增強型ShockBurstTM發送方式。單片機將采集到的光照強度信息送入NFR24L01片內的FIFO(先入先出)堆棧區，再通過天線高速發射出去。采用這種方式，可以單片機低速數據傳輸速率和射頻設備高速發射間的沖突，所有與射頻協議相關的高速信號處理都由NFR24L01完成。單片機對NFR24L01模塊控制流程圖如圖8所示。

　　NFR24L01在待機模式下功耗較低，而且采集的數據也并不需要實時連續發射，因此在該模塊的設計中也盡量考慮將低功耗特點融入其中。在沒有數據發射時，將CPU設置為休眠模式，NFR24L01芯片處于待機模式，直到有數據需要發送再喚醒這兩片芯片，進行數據的無線傳輸。

　　3 系統測試

　　測試環境選擇為圖書館閱覽室大廳，時間選擇為下午5點至6點之間。黃昏時分，光照強度變化較為明顯，同時圖書館閱覽室大廳面積將近200平米，各處采光情況不等，便于模擬室內大面積光照強度測試要求。在測試過程中，不啟用人工照明情況下，選擇六個測試點，分別放置六個無線照度計節點，對各點光照強度情況進行測量。各節點按設計要求，每隔2分鐘測試一次，并將測試結果通過跳頻通信方式發送給監控中心，測試結果如圖9所示。

　　從測試結果來看，整個無線照度計系統能測量各測量點照度的變化情況，并能將數據完整傳輸給監測中心，雖然部分采樣點存在波動情況，但仍能反應光照變化趨勢。在后期的實驗中，對無線照度計動態測量范圍進行了相關測試，采用可調光源照明情況下，照度計能進行連續測量，同時示數成線性變化趨勢。

　　4 結語

　　基于無線傳感器網絡技術概念，本文設計了一套無線照度計節點。該節點采用Mircosemi公司的LX1971作為可見光傳感器，采用TI公司的MSP430G2553作為核心控制器，采用Nordic Semiconductor公司的nRF24L01芯片構成無線數據通信模塊。經測試表明，該無線照度節點能完成對室內環境光照強度的監測工作，并具有體積小、功耗低、測量準確等優點，達到設計和使用要求。

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