無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點低功耗系統(tǒng)設(shè)計

1 基于IA4421的控制器模塊低功耗設(shè)計

1.1 便攜式模塊節(jié)點硬件低功耗設(shè)計

(1)處理器選擇

ATmega324p為一個功能強大的單片機，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案：

①TQFP(薄塑封四角扁平封裝)，體積小，集成度高;

②6個可通過軟件進行選擇的省電模式;

③最高達到20MIPs的吞吐率(在20 MHz下)。

(2)接口電路低功耗設(shè)計

接口電路的低功耗設(shè)計，往往是容易被忽略的一個環(huán)節(jié)。在這個環(huán)節(jié)里，首先要選擇低功耗的外圍芯片，然后根本的方法是使接口電路的常態(tài)處于低功耗狀態(tài)。另外，還要考慮以下兩個因素：

①上拉電阻/下拉電阻的選取。在能夠正常驅(qū)動后級的情況下，盡可能選取更大的阻值。另外，當信號在多數(shù)情況下為低時，也可以考慮用下拉電阻，以降低功耗。

②對懸空腳的處理。CMOS懸空的輸入端的輸入阻抗極高，很可能感應(yīng)一些電荷導(dǎo)致器件被高壓擊穿，而且還會使輸入端信號電平隨機變化，導(dǎo)致CPU在休眠時不斷地被喚醒，從而無法進入休眠狀態(tài)，或?qū)е缕渌涿畹墓收稀Ｋ哉_的方法是，將未使用到的輸入端連接到電源VCC或地。

(3)通信芯片選型

IA4421是Integration Associates公司推出的射頻收發(fā)一體芯片，工作在433/868/915 MHz頻段。芯片的工作電壓為2.2～5.4 V，采用低功耗模式，待機電流為0.3μA，采用FSK調(diào)制模式，發(fā)射功率為5～8 dBm，接收靈敏度為-109dBm。

IA4421具有高數(shù)據(jù)傳輸速率，數(shù)字信號的傳輸速率可達115.2 kbps，模擬信號的傳輸速率可達256 kbps。