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3.1 数据采集模块
数据采集模块是应用传感器件监测外部环境,比如温度、湿度、液位、位移、转速等模拟参数,然后通过A/D转换送给单片机进行处理。
3.2 数据处理模块
处理器是整个节点的中心,其他模块都要通过处理器控制,因此处理器性能的好坏决定整个节点的性能。处理器采用PIC18F4620型单片机,它具有13路通道的10位模数转换模块,2.0~5.5V宽工作电压,内嵌用于存储数据的3986字节SRAM和用于存储程序代码的64K字节Flash,JTAG程序下载和在线调试接口,支持4线SPI和I2C主从模式等特点。
3.3 射频模块
在无线传感器网络中,最关键的技术是实现节点间的通信。随着集成电路的发展,芯片的集成度越来越高,能耗越来越少,因此,传感器节点的能量主要是消耗在通信上。
所以,选择一款低能耗的通信器件将节省节点能量,延长寿命。
在ZigBee无线传感器网络应用中,射频收发器CC2420工作在从机模式,PIC18F4620工作在主机模式,通过SPI接口配置CC2420寄存器参数和读写缓冲器内的数据,详细的引脚连接如表1所示。
CC2420具有完全集成的压控振荡器,只需要天线、16MHz晶体振荡器等非常少的外围电路就能在2.4GHz频段工作。同时,CC2420提供一个4线SPI接口(SI、SO、SCLK、CSn)与微处理器连接,通过这个接口完成设置和收发数据工作,并实现读/写缓存数据、读/写状态寄存器等。片选信号CSn低电平有效。该接口使用步骤为: