基于51MPU嵌入式无线传感器网络节点设计.pdf

《自动化与仪器仪表》2008年第1期(总第135期) 基于51MPu的嵌入式无线传感器网络节点设计★ 贺章擎，涂玲英，姜天杰 (湖北工业大学，华中科技大学集成电路研究中心武汉，430068) 摘要：无线传感器网络节点技术在无线传感器网络的发展中起着重要的作用，本文介绍了一种利用 可以很容易地利用该节点扩展传感器模块，并利用协议栈编写应用程序来构建自身所需的应用系统。 关键词：无线传感网络；节点设计；Zigbee协议；SPI通信；片上系统 A舳ct：Wirelesssensornetworknode ail roleinthe ofwirelesssensornetwork． physimportant development This introducesonekindofwirelesssensornetworknodesconstructedthe of8051IPcoreandcc2420 paper by mpu RF的nsceiver，andthe stackbasedonthis onthe ofthenode’Shardwareand protocol node，focusingdesignprocess sensor circuit smcktO new for software．UsersCanusethe nodes and the expandprotocal developapplicationpro簿mns an constructingarbitraryapplicationsystem． words：WirdeSSsensor network；Node Key design；Zig,bee；SPI；SOC 中图分类号：]R915 文献标识码：B 0引言 美国商业周刊和ⅦT技术评论在预测未来技术发 展的报告中，分别将无线传感器网络列为2l世纪最有 影响的21项技术和改变世界的十大技术之一。传感器 采用星型、点对点网络、群集或网状网络配置。我们 网络的基本单位是网络节点，它们能够协作地实时监 采用的是星型网络，并可非常方便的通过修改程序来 测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其 构成其他类型的网络。 进行处理。网络节点的性能和成本直接影响到网络的 星型网络由一个协调器节点和许多个终端设备组 应用和推广。由于51内核的MPU因其历史原因在中国 Function 有更广泛的应用基础，较易掌握且成本也较低，所以 功能设备(Full 基于51内核的低成本、低功耗的无线传感网络节点设 计已成为一个新的研究热点。本文设计了一种基于单 络中，I强D和m都是由同样的硬件节点构成，只是 片机C8051F021和I心芯片CC2420的传感器网络节点， 软件配置有所区别。在该网络中，所有的终端设备都 并开发出了基于此节点的协议栈，成功构建了一个无 只与协调器通信。如果某个终端设备需要传输数据到 线传感器网络系统。本成果对基于C51内核的传感器 另一个终端设备，它会把数据发送给协调器，然后协 节点芯片的SOC设计具有重要意义。 调器依次将数据转发到目标接收器终端设备。两个节 点的最大无线传输距离100米以内，