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《基于射頻芯片的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、您的論文得到兩院院士關(guān)注傳感器與儀器儀表文章編號:1008-0570(2007)08-1-0167-02基于射頻芯片的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計ThedesignofZigbeewirelesssensornetworknodebasedonRFCC2430(河北農(nóng)業(yè)大學(xué))劉雅舉蔡振江張莉李東明趙秋霞LIUYAJUCAIZHENJIANGZHANGLILIDONGMINGZHAOQIUXIA摘要:綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注。它在國防軍事、環(huán)境科學(xué)以及智能家居等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,
2、由于其通常運(yùn)行在人不能或不便接近的環(huán)境,能源無法替代,因此,設(shè)計合理的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問題。文中提出了以射頻芯片CC2430為核心,配合微處理器的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計方案,論述了系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理,對系統(tǒng)硬件電路和軟件設(shè)計作了說明。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);ZigBee技術(shù);CC2430中圖分類號:TN911.72文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAbstract:Wirelesssensornetworkareintegrationofsensortechniques,nestedcomputationtechniques,distributedcomputati
3、ontech-niquesandwirelesscommunicationtechniquesandsoon,isaninterestingfield,andgainsmoreandmoreattentions.Thewideap-技plicationprospectsmakeitdeveloprapidlyinsomefieldsuchasmilitary,environmentscience,smarthomeandsoon.Asitrunningataremoteareawherepeoplecan'torcan'tconvenientlyreachandmightbe
4、ingimpossibleinsubstitutionofpowerresources,術(shù)thewirelesssensornetworkhasakeyproblemondesigningarationalnetworknode.ThedesignofZigBeewirelesssolutionispre-sentedmainlyadoptingRFchipCC2430withMCU.Thesystem'sstructureandworkingprinciple,andhardwarecircuitsandsoft-waredesigningaregiventoo.創(chuàng)Keyw
5、ord:Wirelesssensornetwork,ZigBeetechnology,RFCC2430新32碼片的擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻后送到DA變換器。然后,經(jīng)過低通濾1引言波和上變頻的混頻后的射頻信號最終被調(diào)制到2.4GHz,并經(jīng)過ZigBee是一種基于IEEE802.15.4規(guī)范的無線技術(shù)。它具有放大后經(jīng)發(fā)射天線發(fā)射出去。在802.15.4規(guī)范上創(chuàng)建的安全和應(yīng)用層接口、工作于免授權(quán)的2.4GHz頻段、以年計算的超低電池壽命、極大可伸縮的網(wǎng)絡(luò)和星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?每個主設(shè)備可支持4萬多個節(jié)點(diǎn))等諸多優(yōu)點(diǎn),在國防軍事、工業(yè)控制、消費(fèi)性電子設(shè)備等領(lǐng)域有很大的發(fā)展空間。RFCC2430芯片以強(qiáng)
6、大的集成開發(fā)環(huán)境作為支持,內(nèi)部線路的交互式調(diào)試以遵從IDE的IAR工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為支持,得到嵌人式機(jī)構(gòu)很高的認(rèn)可。它結(jié)合Chipcon公司全球先進(jìn)的ZigBee協(xié)議棧、工具包和參考設(shè)計,展示了領(lǐng)先的ZigBee解決方案。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、工控系統(tǒng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域,同時也適用于ZigBee之外2.4GHz頻率的其他設(shè)備。圖1CC2430芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)硬件設(shè)計2硬件設(shè)計1、芯片無線收發(fā)模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)CC2430芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。天線接收的射頻信號經(jīng)過低噪聲放大器和I/Q下變頻處理后,中頻信號只有2MHz,此混合I/Q信號經(jīng)過濾波、放大、AD變換、自動增益控制、數(shù)字
7、解調(diào)和解擴(kuò),最終恢復(fù)出傳輸?shù)恼_數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)部分基于直接上變頻。要發(fā)送的數(shù)據(jù)先被送入128字節(jié)的發(fā)送緩存器中,頭幀和起始幀是通過硬件自動產(chǎn)生的。圖2傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成框圖根據(jù)TEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),所要發(fā)送的數(shù)據(jù)流的每4個比特被傳感器節(jié)點(diǎn)一般由數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)傳劉雅舉:助教輸單元以及電源管理單元等模塊組成。節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)由圖2所基金項目:河北省自然科學(xué)基金資助項目(04212116)示。微處理器ATmega128通過SPI總線和一些離散控制信號與《PLC技術(shù)應(yīng)用200例》郵局訂閱號:
