2.3 无线收发模块CCl100
无线通信模块是耗能的主要模块,因此要慎重选择。考虑到无线传感器网络节点的通信模块必须是能量可控的,并且收发数据的功耗要非常低,选用Chipcon公司的CCll00作为无线收发模块。该芯片体积小、功耗低,数据速率支持1.2到500Kbps的可编程控制,本文中CCll00工作在315MHZ的频率上,采用FSK调制方式,数据速率为100kbps,信道间隔为100kHZ。CCll00编程线与数据线是分别与处理器芯片连接的,这样就可以在收发数据的同时方便地读到CCll00内部寄存器的状态,从而能有效地控制通信过程。无线收发模块的原理图如下:
3 节点软件设计
系统软件设计主要包括节点发送程序和参数调节程序、SINK节点接收程序及上位PC机程序。节点发送程序主要完成现场传感器芯片的数据采集和数据发送。节点发送程序流程如图4所示,上电后节点无线模块处于接收状态,检测SINK节点发来的指令,当收到正确的指令后开始对现场数据进行采集。当节点接收到数据后,将把字头后的数据认为是有效数据,单片机首先核对分站ID号,如ID号不是本机则丢弃所有数据,重新进入接收状态,这样可以防止错误动作和恶意的破坏。反之,则继续对命令号进行判断,以确定节点的动作。如SINK节点要数据则对传感器号进行判断,以确认所要的是该节点的哪个传感器数据。对数据分析完毕后,节点将现场的数据进行采集、打包,并发给SINK节点,或启动参数调节系统进行参数调节,然后重新进入接收状态。
4 结束语
本文在总结原有理论研究成果的基础上,提出了基于单片机MSP430和CCllOO收发芯片构成的低成本、低功耗的温度无线传感器网络节点,在试验中可采用5个节点和1个SINK节点组建一个小型无线传感器网络。无线传感器网络节点的成功设计对进行无线传感器网络的组网,到最后的实际应用奠定了良好的基础。