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基于环境信息监测的无线传感器网络节点设计

时间:2017-06-14 09:01来源:云飞农业物联网未知 浏览次数:

    跟着微电子技能,通讯技能的疾速开展,将传感器技能、计较机技能与通讯技能相联合的智能传感器以其比拟高的精度、精良的牢靠性、功能的多样性等劣势在进程管制以及旌旗灯号监测中愈来愈多地失去人们的存眷,曾经成为现今国内外钻研的一大热门.本文计划了一种用于对于情况信息停止及时监测的无线传感器收集节点,能够对于情况参数停止精确的丈量并牢靠传输,充沛表现了传感器零碎的数字化、智能化、无线化的长处.
基于环境信息监测的无线传感器网络节点设计
    该节点的计划以MSP430F1611超低功耗单片机为核心,配置装备摆设旧式的微型低功耗传感器,可及时地对于所测的情况中的温度、湿度、光照强度等参数停止丈量解决.采纳5号电池供电,信息的无线传输可防止远间隔布线的繁琐,具备较好的布设灵敏性,实用于顽劣情况下肯定地域的情况信息丈量.

    1 硬件节点计划

    依据无线传感器收集节点治理机制,把节点分红传感器节点、簇头节点以及会聚节点3种范例.无线传感收集的簇头节点以及会聚节点次要完成数据接纳以及发送功能,因而节点次要由微解决模块以及无线通讯模块形成.而传感器节点次要是经过传感器收集四周情况的数据(温度、湿度、光感度等),而后停止A/D转换,经解决器解决后由射频模块发送到相邻节点,同时该节点也要实行数据转发功能,即把相邻节点发送的数据发送到会聚节点或许离会聚节点更近的节点.全部硬件零碎次要辨别为数据收集、数据解决、无线传输以及供电4个模块,硬件节点结构图如图1所示.此中数据收集模块担任由传感器对于四周情况参数信息停止收集;数据解决模块完成数据的剖析、解决以及存储功能;无线传输模块担任低功耗短间隔节点间的通讯;供电模块拔取体积小、容量高的电池,以确保节点的微型化以及长寿命.

    1.1 数据收集模块

    数据收集模块是应用传感器件收集情况的温度、湿度、光照强度等参数,而后将收集到的数据经过A/D转换送给单片机停止解决.

    1.1.1 温湿度传感器

    温度、湿度的丈量采纳Sensirion公司消费的,具备I2C总线接口的温湿度集成于一体的数字式传感器SHTll.SHTll为具备二线串行接口的单片全校准数字式新型相对于湿度以及温度传感器,可用来丈量相对于湿度、温度等参数,具备数字式输出、免调试、免标定、免核心电路及全调换等特性.

    微解决器与SHTll的衔接如图2所示,只需用2条I/O口线辨别作为数据线DATA以及时钟线SCK,并在DATA端接入1只上拉电阻,同时在VDD及GND端接入1只去耦电容,经过响应的软件计划,便可完成数据收集与传输.

    1.1.2 光照强度传感器

    在丈量太阳光辐照度局部,选用TI公司的TSL230B来丈量情况四周的光照强度.该器件由先辈的LinCMOS电流频率集成转换器形成.不需求外接元件便可完成高分辨率的光照/频率转换.可将被测情况四周肯定光谱的光照强度转换成电流,再由电流/频率转换器转换成响应的买成频率.输出三角波或许者方波的频率齐全由光照幅度决议,分辨率较高,能够间接与微解决器相连,其衔接形式如图3所示.S0、S1为该传感器的灵敏度管制端;S2、S3是分频系数抉择端;OUT为旌旗灯号输出端,进入单片机的捕捉输出,经过计较两次捕捉的工夫内计数的数值差,便能够计较出输出频率值,能够依据输出频率-辐照度干系对于照,从而失去光芒强度(单元:W/cm2).   

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