基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统设计
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2 WSN硬件设计
由于核电站的特殊性，对于某些部位的取电很方便，因此采取双节点的方法，即信号采集节点与汇聚节点Ⅲ。节点的设计如图1所示，由传感器、微处理单元、通信模块、电源模块组成。信号采集节点用普通高能干电池供电，而汇聚节点则采用干电池与220 V双电源设计方案(如图2所示)，220 V的电压经过低压变压器降压至5 V左右，整流后输入到Vin，经过SPX1117稳压电路以后，就可以在Vout输出3．3 V的稳压电。这样的话，可以大大增强汇聚节点的运算能力，最大限度地延长网络的工作时间。同样信号采集节点的干电池也可以采用这种稳压方式。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/163484.htm
微处理器采用美国Luminary Micro公司的LM3S1138，该芯片采用的是内核设计公司ARM最新推出的先进CortexTM-M3处理器。官方免费提供了基于C语言(符合ANSI C标准)的驱动库软件包，并且源代码是公开的，因此用户完全可以摒弃晦涩难懂的汇编语言，电不需要掌握底层寄存器的操作细节，只要懂C语言就能轻松开发。它有3种工作模式：运行模式(Run-Mode)、睡眠模式(Sleep-Mode)、深度睡眠模式(Deep-Sleep-Mode)，其极低的功耗保证了系统的长久运行。它有32位ARM CortexTM-M3内核(ARM v7M架构)；兼容Thumb的Thumb-2指令集，提高代码密度25％以上；50 MHz运行频率，1．25DMIPS／MHz，加快35％以上；64 KB单周期FLASH，16 KB单周期SRAM。在外围设备方面，它提供了3路全双工UART，位速率高达3．125 Mb／s，16单元接收FIFO和发送FIFO；2路I2C，支持400 Kb／s快速模式；2路SSI(兼容SPI)，可以直接和CC2420射频芯片实现连接。LM3S1138强大的功能，不到1美元的价格，完全能够满足大规模布置节点的要求。
射频芯片采用TI-Chipcon公司生产的CC2420，CC22420是为无线传感器网络设计的，符合2．4 GHzIEEE802．15．4的一款射频芯片。它基于Chipcon公司的smartRF03技术，以0．18 9m CMOS工艺制成，只需极少外部元器件(如图3所示)，性能稳定且超低电流消耗(RX：19．7 mA，TX：17．4 mA)。CC22420的选择性和敏感性指数超过了IEEE802．15．4标准的要求，抗邻频道干扰能力强(39 dB)，可确保短距离通信的有效性和可靠性。
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