基于CC2430的无线传感器网络的实现

CC1100模块如图3中右边所示。总体结构紧凑合理、体积校在晴朗天气条件下的空旷地区，测得ZigBee节点之间的有效通信距离可达120 m，433 MHz射频模块的有效传输距离可达400 m;工作在室内条件下时，ZigBee无线信号可以穿透1堵混凝土墙，433 MHz射频信号可以穿透4堵混凝土墙，有效地克服2.4 GHz射频信号穿透性差的弱点。在ZigBee终端节点的电源电路中串联接人1 Ω电阻，用示波器测得终端节点工作过程中，电阻两端的电压波形如图4所示。

　　经换算，即得终端节点在整个工作过程中的功率消耗情况。当MCU处于工作状态，射频模块处于空闲状态时终端节点的工作电流为12～13 mA，在射频模块处于收发数据的瞬间，整体工作电流为38～40 mA，当MCU进入休眠模式后，整体工作电流在0.7～1.0μA之间，有效地保证了电池的使用寿命。用设计所得的各种节点组成如图1所示的测试网络。组网成功后，终端节点E1～E3读取传感器数据，发送给ZigBee网络的协调器，然后进入休眠模式，睡眠1 min后，重复上述过程。协调器再通过433 MHz射频，把数据传送到汇集器，并最终到达管理数据库。把ZigBee终端节点移动到较远的地方，使之超出ZigBee网络覆盖范围，又重新回到网络覆盖范围后，仍能继续工作;关闭路由器R1，又重新开启后，终端节点E2，E3仍能通过R1将数据发送给协调器;关闭路由器R1，只要E2，E3在协调器C的视距范围内，E2，E3可以直接将数据发送给协调器。

　　以上试验结果有效地验证了ZigBee无线网络良好的自组织和自愈特性。该网络至2007年11月，在不更换终端节点电池的条件下，已连续稳定工作6个月。由于终端节点具有极低的功耗，预计可以连续工作更长的时间。

　　4 结 语

　　本文基于ZigBee无线网络通信技术和433 MHz射频通信技术实现了无线传感器网络。实验结果表明，终端节点具有极低的功耗，整体网络可以长时间连续稳定工作，并且具有良好的自组织、自愈功能，非常适合应用于工业控制、医疗、智能家居等领域。