无线传感器网络节点低功耗系统设计

2013-09-10 12:20 来源:电子信息网 作者:蒲公英

1 基于IA4421的控制器模块低功耗设计

1.1 便携式模块节点硬件低功耗设计

(1)处理器选择

ATmega324p为一个功能强大的单片机,为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案:

①TQFP(薄塑封四角扁平封装),体积小,集成度高;

②6个可通过软件进行选择的省电模式;

③最高达到20MIPs的吞吐率(在20 MHz下)。

(2)接口电路低功耗设计

接口电路的低功耗设计,往往是容易被忽略的一个环节。在这个环节里,首先要选择低功耗的外围芯片,然后根本的方法是使接口电路的常态处于低功耗状态。另外,还要考虑以下两个因素:

①上拉电阻/下拉电阻的选取。在能够正常驱动后级的情况下,尽可能选取更大的阻值。另外,当信号在多数情况下为低时,也可以考虑用下拉电阻,以降低功耗。

②对悬空脚的处理。CMOS悬空的输入端的输入阻抗极高,很可能感应一些电荷导致器件被高压击穿,而且还会使输入端信号电平随机变化,导致CPU在休眠时不断地被唤醒,从而无法进入休眠状态,或导致其他莫名其妙的故障。所以正确的方法是,将未使用到的输入端连接到电源VCC或地。

(3)通信芯片选型

IA4421是Integration Associates公司推出的射频收发一体芯片,工作在433/868/915 MHz频段。芯片的工作电压为2.2~5.4 V,采用低功耗模式,待机电流为0.3μA,采用FSK调制模式,发射功率为5~8 dBm,接收灵敏度为-109dBm。

IA4421具有高数据传输速率,数字信号的传输速率可达115.2 kbps,模拟信号的传输速率可达256 kbps。


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无线传感器 网络节点

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