基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核電裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
CC2420采用O-QPSK調(diào)制方式,圖4為O-QPSK信號(hào)產(chǎn)生電路,Tb/2的延遲電路是為了保證I,Q兩路碼元偏移半個(gè)碼元周期。BPF的作用是形成QPSK信號(hào)的頻譜形狀,保持包絡(luò)恒定。O-QPSK信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
OQPSK信號(hào)可以采用正交相干解調(diào)方式解調(diào),如圖5所示,Q支路在時(shí)間上偏移了Tb/2,所以抽樣判決時(shí)刻也應(yīng)偏移Tb/2,以保證對(duì)兩支路交錯(cuò)抽樣。由此可以看出,O-QPSK克服了180°的相位跳變,信號(hào)通過BPF后包絡(luò)起伏小,性能得到了改善,由此受到了廣泛重視。利用此芯片開發(fā)的無線通信設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250 Kb/s,可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。
CC2420與LM3S1138的連接十分簡單,通過連接4線(SI,SO,SCLK,CSn)的同步串行接口SSI就可以方便設(shè)置芯片的工作模式,并實(shí)現(xiàn)讀/寫緩存數(shù)據(jù)、讀/寫狀態(tài)寄存器等。通過控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射/接收緩存器。對(duì)于傳感器的使用,微處理器內(nèi)嵌了溫度傳感器,擁有8通道10位ADC,采樣速率可達(dá)1 MSPS,ADC模塊含有一個(gè)可編程的序列發(fā)生器,它可在無需控制器干涉的情況下對(duì)多個(gè)模擬輸入源進(jìn)行采樣。每個(gè)采樣序列均對(duì)完全可配置的輸入源、觸發(fā)事件、中斷的產(chǎn)生和序列優(yōu)先級(jí)提供靈活的編程。如果單采集溫度信號(hào),那么微處理器可以輕松地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集,如需采集機(jī)械振動(dòng)信息,那么只要接人相應(yīng)的加速度傳感器與電荷放大器就可以實(shí)現(xiàn),為了試驗(yàn)方便,本課題先以溫度的測(cè)量來驗(yàn)證算法的效果。由于篇幅原因,僅簡單介紹ADC初始化:
至于基站的設(shè)計(jì),由于主流電腦大多都沒有串口或并口,都是用USB 2.0接口來實(shí)現(xiàn)通信。為此本系統(tǒng)采用FTDI公司的FT2232D與串行CMOS E2PROM芯片CAT93C46結(jié)合,如圖6所示,通過這種方式,只需要一根USB線,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基站的供電、下載程序到基站、與基站實(shí)現(xiàn)雙邊通信。這樣就大大簡化了電路的設(shè)計(jì)。
評(píng)論