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《基于WSN的墑情監(jiān)測節(jié)點(diǎn)雙電源設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)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、2015在儀表技術(shù)與傳感器2015第12期InstrumentTechniqueandSensorNo.12基于WSN的墑情監(jiān)測節(jié)點(diǎn)雙電源設(shè)計(jì)陳巖,高峰,譚婷,王克棟,郭宏(1.北京工商大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,北京100048;2.昆山諾金傳感技術(shù)有限公司,江蘇昆山215300)摘要:保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)長期穩(wěn)定工作的關(guān)鍵設(shè)計(jì)之一是節(jié)點(diǎn)的電源模塊設(shè)計(jì)。為了解決這一問題,文中設(shè)計(jì)完成了一種基于WSN的城市綠地墑情監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的太陽能電池板和鋰電池結(jié)合的節(jié)點(diǎn)雙電源供電系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)采用TI的BQ25
2、504電源管理芯片,并在節(jié)點(diǎn)上對電源管理程序進(jìn)行了優(yōu)化,可為節(jié)點(diǎn)提供穩(wěn)定的電源輸出,理論上能將鋰電池的壽命延長3~5年,使系統(tǒng)具有更長的生命周期。該電源模塊設(shè)計(jì)擴(kuò)展性強(qiáng),可擴(kuò)展應(yīng)用于各種戶外監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),如環(huán)境監(jiān)測、精細(xì)農(nóng)業(yè)等。測試結(jié)果表明,此電源模塊設(shè)計(jì)滿足為墑情監(jiān)測節(jié)點(diǎn)提供長期穩(wěn)定的5V和3.3V供電需求,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);墑情監(jiān)測;雙電源;太陽能中圖分類號:TN86文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1002-1841(2015)12-0117-03NodesofS
3、oilMoistureContentMonitorDualPowerSupplyDesignBasedonWSNCHENYan,GAOFeng,TANTing,WANGKe—dong,GUOHong(1。SchoolofComputerandInformationEngineering,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing1伽l048,China;2.KunshanNokisensSACCo.,Ltd,Kunshan215300,China)
4、Abstract:Oneofthekeystoensurethatthelong—termstabilityofwirelesssensornetworknodesisthedesignofpowersupplymodule.Tosolvethisproblem,adualpowersupplyofsolarpanelsandlithiumcombinedforurbangreenmoisturemonitoringnodebasedonWSNwasdesignedinthispaperThisd
5、esignusedTI’SBQ25504powermanagementchip,andthepowermanagementpro—gramwasoptimizedforthenodetoprovideastablepoweroutput.Itcantheoreticallyextendthelifeoflithiumbatteriesfor3to5yearsSOthatthesystemcanhavealongerlifecycle.Thismodulecanextendtoapplyinavar
6、ietyofoutdoorwirelesssensornetworknodes,suchasenvironmentalmonitoring,precisionagriculture,etc.Testresultsshowthemodulecanprovidelong—termandstabledesignspecificationsof5Vand3.3Vpowersupplyandsatisfythedemands.Keywords:wirelesssensornetwork;moisturemo
7、nitoring;dualpower;solarenergy0引言研究人員為此做了大量的研究開發(fā)。這些研究方案的思路大無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork,WSN)具有十分致有兩種:一種是把充電電池作為主要的供電源,太陽能電池廣泛的應(yīng)用前景,其在環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、精細(xì)農(nóng)業(yè)、智能家板只作為電池的充電源,典型的如胡奇勛J、楊志勇J、張靜居等領(lǐng)域越來越受到人們的重視和應(yīng)用?。與傳統(tǒng)的監(jiān)測方靜等;另一種是通過單片機(jī)實(shí)時(shí)的監(jiān)測太陽能電池板的輸出法相比,具有對監(jiān)測環(huán)境影響小、網(wǎng)絡(luò)容量大
8、、不用布線等優(yōu)電壓值和所設(shè)定值,并進(jìn)行比較分析,以控制供電源在太陽能點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,通常電池板和充電電池之間進(jìn)行切換,典型的如王戰(zhàn)備等。但這布置在一定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境和監(jiān)兩種方式都存在著明顯的缺陷:第一種方式以充電電池為主要測對象的信息。對于布置在戶外環(huán)境中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)供電源,使得電池在使用過程中頻繁的進(jìn)行充放電,這將大幅點(diǎn),大多采用干電池或者蓄電池作為電源,因此節(jié)點(diǎn)在應(yīng)用過度降低充電電池的使用壽命,并且其間太陽能電池板