【摘要】：提出了一種基于MSP430和CC2530的低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計方法。從硬件和軟件兩個方面闡述了這種設(shè)計方法及其具體實現(xiàn),通過實驗完成了對節(jié)點消耗電流的測量和分析。應(yīng)用結(jié)果表明,采用這種方法設(shè)計的節(jié)點能夠在低功耗的條件下穩(wěn)定可靠地工作。
【圖文】：

加熱器等功能集成到一個芯片上，具有集成度高、接口簡單、功耗低、測量精度高和封裝尺寸小等優(yōu)點。２．２設(shè)計原理硬件部分主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線收發(fā)模塊和電源模塊及其調(diào)試接口和擴展接口等部分組成。數(shù)據(jù)采集部分由ＭＳＰ４３０Ｆ１４９和溫濕度傳感器ＳＨＴ１１及必要外圍電路組成，同時預留多路通用輸入輸出接口的方便擴展，無線收發(fā)部分則由ＣＣ２５３０及外圍電路組成。其中ＭＳＰ４３０Ｆ１４９作為主控處理器，ＣＣ２５３０作為協(xié)作處理器和無線收發(fā)器使用，其整體架構(gòu)如圖１所示。圖１整體結(jié)構(gòu)主處理器ＭＳＰ４３０Ｆ１４９和ＣＣ２５３０通過ＳＰＩ接口實現(xiàn)相互之間的數(shù)據(jù)通信，ＭＳＰ４３０Ｆ１４９另外４個ＧＰＩＯ分別和ＣＣ２５３０的４個管腳相連，可以實現(xiàn)ＣＣ２５３０復位、能量管理和控制ＳＰＩ讀寫數(shù)據(jù)等操作。它們之間的連接如圖２所示，ＳＰＩ由ＳＴＥ、ＳＩＭＯ、ＳＯＭＩ、ＵＣＬＫ４個引腳組成，主處理器ＭＳＰ４３０Ｆ１４９可通過ＳＰＩ接口直接訪問ＣＣ２５３０內(nèi)部的寄存器和存儲器，在兩者相互通信時ＣＣ２５３０作為ＳＰＩ接口的從設(shè)備，接收來自主處理器的時鐘信號和片選信號，并在主處理器的控制下執(zhí)行讀寫操作。ＭＳＰ４３０Ｆ１４９連接到ＣＣ２５３０的兩根控制信號線ＳＲＤＹ和ＭＲＤＹ可以查詢ＳＰＩ的讀寫狀態(tài)，實現(xiàn)中斷控制等操作，ＣＦＧ０接口可用來監(jiān)測ＣＣ２５３０的外部低頻時鐘的運行狀態(tài)［６］。圖２ＳＰＩ接口電路２．３接口幀命令格式ＭＳＰ４３０Ｆ１４９通過應(yīng)用層接口命令幀實現(xiàn)對ＣＣ２５３０及運行在它上

ＳＯＭＩ、ＵＣＬＫ４個引腳組成，主處理器ＭＳＰ４３０Ｆ１４９可通過ＳＰＩ接口直接訪問ＣＣ２５３０內(nèi)部的寄存器和存儲器，在兩者相互通信時ＣＣ２５３０作為ＳＰＩ接口的從設(shè)備，接收來自主處理器的時鐘信號和片選信號，并在主處理器的控制下執(zhí)行讀寫操作。ＭＳＰ４３０Ｆ１４９連接到ＣＣ２５３０的兩根控制信號線ＳＲＤＹ和ＭＲＤＹ可以查詢ＳＰＩ的讀寫狀態(tài)，實現(xiàn)中斷控制等操作，ＣＦＧ０接口可用來監(jiān)測ＣＣ２５３０的外部低頻時鐘的運行狀態(tài)［６］。圖２ＳＰＩ接口電路２．３接口幀命令格式ＭＳＰ４３０Ｆ１４９通過應(yīng)用層接口命令幀實現(xiàn)對ＣＣ２５３０及運行在它上面的ＺｉｇＢｅｅＰＲＯ協(xié)議棧的控制和配置操作，其幀格式如圖３所示，這種幀格式由３部分組成，頭部定義了幀長度，，用一個字節(jié)表示，接下來是２個字節(jié)的幀命令類型，最后定義了幀中可以傳送的０－２５５個可變長度的字節(jié)，它將根據(jù)前面２個字節(jié)的幀命令類型來確定要傳送字節(jié)的個數(shù)和長度。Ｂｙｔｅｓ：１２０－２５０ＬｅｎｇｔｈＣｏｍｍａｎｄＤａｔａ圖３接口幀格式命令字段有兩個字節(jié)，包括兩種命令Ｃｍｄ０和Ｃｍｄ１，其命令格式如圖４、圖５所示。Ｃｍｄ０Ｂｉｔｓ：７－５４－０ＴｙｐｅＳｕｂｓｙｓｔｅｍ圖４Ｃｍｄ０命令格式Ｃｍｄ１７－０ＩＤ圖５Ｃｍｄ１命令格式Ｃｍｄ０命令類型有以下幾種：（１）ＰＯＬＬ數(shù)據(jù)輪詢命令，作用是檢索排隊的數(shù)據(jù)。（２）ＳＲＥＱ同步請求命令，用ＳＲＥＱ命令時，如果有事件發(fā)生或者函數(shù)調(diào)用將要求其返回一個函數(shù)值。（３）ＡＲＥＱ異

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本文編號：2560877