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传感电子电路设计简介本文设计实现了一种以CC2430为核心的无线传感器网络其中,传感器模块包括有温湿度传感器SHT
11、红外传感器BS
520、光照度传感器PGM
5506.无线传感器网络系统总体结构无线传感器网络是对周围环境的温度、湿度、光、加速度等信息进行监控和管理的技术本文设计实现了一种以CC2430为核心的无线传感器网络其中,传感器模块包括有温湿度传感器SHT
11、红外传感器BS
520、光照度传感器PGM
5506.无线传感器网络系统总体结构无线传感器网络是对周围环境的温度、湿度、光、加速度等信息进行监控和管理的技术这种无线传感器节点中内置了传感器、传感器控制电路、CPU、无线通信模块、天线、电源装置等,通过Ad-Hoc通信技术,可以与周围的传感器节点一起把数据传输到汇聚节点本文介绍的无线传感器网络由一个汇聚节点和多个传感器节点组成,通过汇聚节点上传到远程主机系统的总体结构如图1所示图1系统的总体构成硬件电路的设计CC2430是Chipcon公司推出的用来实现嵌入式ZigBee应用的片上系统CC2430只需要很少的外接元件就可以运行,其内部已集成了大量必要的电路,因此采用较少的外围电路即实现信号的收发功能图2为CC2430基本电路设计图2CC2480基本电路图2中Cl,C2为22pF的电容,连接32MHz的晶振电路,此石英晶振用于正常工作使用C3,C4为15pF的电容,连接
32.768kHz的晶振电路,此石英晶振用于休眠时工作,从而降低功耗C5-
0.1UF,用于去除一些杂波干扰,防止单片机错误复位C6〜C8分别为100nF,220nF,220nF,用作滤波,去除杂波干扰使电压更稳定C9=
5.6pF,电路中非平衡变压器由电容C9和电感LI,L2,L3以及一个PCB微波传输线组成,整个结构满足RF输入/输出匹配电阻(50Q)的要求,LI,L2,L3分别为2nH,22nH,
1.8nH.C10,Cll,C12,C13,C14为去耦合电容,用于电源滤波,以提高芯片工作的稳定性偏置电阻器RI,R2分别为43kQ,56kQ,R1用于为32MH z晶体振荡器设置精密偏置电流由于CC2430芯片具有低功耗的特性,选用2节2800mAh的干电池为节点机供电天线选用外置天线CC2430与温湿度传感器SH T11,光照度传感器PGM5506,红外传感器BS520连接原理图如图3所示,其中PO.O,P
0.1,P
0.6,PL2和PL3为CC2430的I/O端口SHT11采用两线串行线和处理器进行数据通信,SCK数据线负责处理器和SHTH的通讯同步;DATA三态门用于数据的读取为避免信号冲突,微处理器应驱动DATA在低电平需要一个外部的上拉电阻将信号提拉至高电平,图3显示CC2430的引脚PL2用于SCK,P
1.3用于DATA.图3三种传感器连接原理图光照度传感器PGM5506实际就是一个光敏电阻,随着周边环境的光量而改变电阻值,从而输入3V电压受到随着光量而变化的光敏电阻的影响,因而输出电压值改变在测定输出电压值的LIGHT0UT中,可以根据变化的电压量感知光量图3显示CC2430的引脚P
0.0连接LIGHT OUT.红外传感器BS520,随着红外线的强弱输出A/D也变化,因此CC2430处理器可以根据输入的电流变化量来测定红外线值图3显示CC2430的引脚P
0.1连接INFRARED ADC,通过对无线传感器网络系统的设计和对CC2430的了解,ZigBee技术未来的应用前景被看好未来的几年里,它将在工业控制、汽车自动化、楼宇自动化、消费电子等多个领域实现应用。