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(多图) 基于无线传感器与MCU的低功耗粮情监测系统

孙鹏?? 梁宝生?? 电子元器件应用?? 2012年09月04日 ?? 收藏1

在发送数据时,数据信息是以包结构发送的,每发送一个包或接收到一个包的数据时,芯片会以中断信号的方式通知MCU进行处理,通过在软件中对射频模块的的各个参数进行配置,可以使系统达到一个理想的通信效果。在实际通信中,经过实验,视距效果下可以达到2.5公里的通信距离,而且保证不丢失数据包。

基于无线传感器与MCU的低功耗粮情监测系统

系统CDMA模块选用的是Anydata公司生产的DTM518C。该模块支持CDMA 800频段EVDO Rev A;超低的功耗电流(待机<1.5 mA/关机<10μA /最大工作电流<580 mA);工作温度范围为-35~+75℃;电源电压范围为3.3~4.2 V。单片机选用的是PIC18F14j11单片机,它是一种引脚低功耗,高性能的单片机,最大容许输出电压为5.5 V,工作电压范同是2.0~3.6 V。

基于无线传感器与MCU的低功耗粮情监测系统

3 系统软件设计

为了节省电池能量,必须降低常态模式下节点的电流消耗。对于簇头路由节点来说,其主要仟务就是唤醒感测器节点并把感测器节点采集的有效数据发送到管理节点上。因此在绝大多数时间按内,将节点的射频通信模块(RF)和微控制器模块(MCU)置于最低能耗的休眠模式是非常必要的;对于传感器节点来说,除了射频通信模块和微控制器模块,还带有传感器装置,以及为传感器装置提供能量的电源调理模块。在RF与MCU模块处于极低能耗的休眠状态时,还应该将传感器相关的模块完全关断,只有在感测器节点真正工作时,才把这些设备上电、初始化。

簇头路由节点本身处于低能耗“Listen-Sleep-Listen”机制时要被管理节点唤醒,因此采用的是4.8 kbps的波特率进行通信。经过试验证明,当前导码为5个字节、有效载荷为3个字节时,发送一个数据帧所耗时间约为21 ms。同理,只有使1003节点的侦测窗口开至50 ms时,才能保证两个数据包的完整覆盖。

簇头节点的低能耗模式流程图如图5所示。

基于无线传感器与MCU的低功耗粮情监测系统

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无线传感器? CDMA? Si1000? MCU?

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