無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功耗控制技術(shù).pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，是一個(gè)交叉學(xué)科的全新研究領(lǐng)域。它具有大規(guī)模、自組織、快速部署、無(wú)人值守、抗毀壞性強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在軍事國(guó)防、工業(yè)自動(dòng)化、智能家居、智能交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)療、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等諸多領(lǐng)域，發(fā)展前景十分廣泛，被評(píng)為21世紀(jì)最具有影響的21項(xiàng)技術(shù)和改變世界的10大技術(shù)之一。
　　 目前，能量問(wèn)題一直是制約無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，所以降低功耗是影響無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)生

2、命周期的關(guān)鍵因素。本文首先介紹了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用領(lǐng)域，其次描述了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的組成和各個(gè)模塊的能量消耗。然后設(shè)計(jì)了一種基于MSP430F2254微控制器和CC2420低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)方案。針對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各個(gè)模塊能耗情況，從硬件方面比較分析各種芯片，給出了各個(gè)模塊電路的設(shè)計(jì)方案。重點(diǎn)闡述了傳感器節(jié)點(diǎn)供電模塊電路的設(shè)計(jì)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)在不同工作狀態(tài)下能耗不同，設(shè)計(jì)了基于TPS60313

3、和TPS61070的兩塊電源升壓芯片的電源電路，依據(jù)節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，由微控制器動(dòng)態(tài)的選擇供電電路，經(jīng)分析證明了該電路有效的提高了電池的使用效率，延長(zhǎng)了節(jié)點(diǎn)的壽命。
　　 從軟件方面闡述了低功耗軟件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則，介紹了軟件可以采取的各種低功耗措施。本文設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)采用定時(shí)器中斷來(lái)使節(jié)點(diǎn)周期性的進(jìn)入睡眠狀態(tài),從而大大的減少了能耗。同時(shí)采用動(dòng)態(tài)的電源管理，選擇高效的電源轉(zhuǎn)換電路提高電源使用效率和采取功率控制措施選擇合適的發(fā)射功率以減