無線傳感器網絡節(jié)點的功耗控制技術.pdf

1、無線傳感器網絡融合了傳感器技術、計算機技術和無線通信技術，是一個交叉學科的全新研究領域。它具有大規(guī)模、自組織、快速部署、無人值守、抗毀壞性強等特點，已經廣泛的運用在軍事國防、工業(yè)自動化、智能家居、智能交通、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、危險區(qū)域遠程控制等諸多領域，發(fā)展前景十分廣泛，被評為21世紀最具有影響的21項技術和改變世界的10大技術之一。
　　 目前，能量問題一直是制約無線傳感器網絡發(fā)展的瓶頸問題，所以降低功耗是影響無線傳感器網絡生

2、命周期的關鍵因素。本文首先介紹了無線傳感器網絡的研究背景、國內外研究現狀以及應用領域，其次描述了無線傳感器網絡節(jié)點的組成和各個模塊的能量消耗。然后設計了一種基于MSP430F2254微控制器和CC2420低功耗的傳感器節(jié)點溫度采集系統(tǒng)方案。針對無線傳感器網絡節(jié)點的各個模塊能耗情況，從硬件方面比較分析各種芯片，給出了各個模塊電路的設計方案。重點闡述了傳感器節(jié)點供電模塊電路的設計，根據節(jié)點在不同工作狀態(tài)下能耗不同，設計了基于TPS60313

3、和TPS61070的兩塊電源升壓芯片的電源電路，依據節(jié)點的工作狀態(tài)，由微控制器動態(tài)的選擇供電電路，經分析證明了該電路有效的提高了電池的使用效率，延長了節(jié)點的壽命。
　　 從軟件方面闡述了低功耗軟件設計應遵循的原則，介紹了軟件可以采取的各種低功耗措施。本文設計的節(jié)點采用定時器中斷來使節(jié)點周期性的進入睡眠狀態(tài),從而大大的減少了能耗。同時采用動態(tài)的電源管理，選擇高效的電源轉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