[发明专利]一种无线传感器网络低功耗节点设计方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络低功耗节点系统，低功耗节点系统，包括FPGA芯片匹配电路，射频电路，能量供应电路，传感器电路，其特征是：还包括系统下载配置电路，扩展I/O口电路，晶振电路，电压稳定电路及电压转换电路，FPGA芯片通过两线三态门接口与温湿度传感器电路连接，通过四线的SPI接口与射频电路连接，扩展I/O口电路用于系统测试与升级，通过控制传感器与射频电路的工作，使其绝大部分时间都处于休眠模式下，从而达到降低节点功耗的目的。

2.根据权利要求1所述的低功耗节点系统，其特征是：传感器电路中，数据三态门接口与10k欧姆的上拉电阻相接，通过上拉电路的作用，实现接口的双向控制，一旦处理器释放该接口，则传感器即可控制，另一时钟接口与处理器的时钟输出口相连，由处理器提供传感器所需的时钟频率，接地端接模拟地，与数字地模块通过一个0欧姆的电阻相连，传感器在测量温湿度之后自动转入休眠模式，直到下一命令的到来。

3.根据权利要求1所述的低功耗节点系统，其特征是：射频电路中，通过偏阻器用来设置一个精确的偏电流，两个电容和两个电感形成一个平衡转换器，用以将射频芯片CC1100上的微分RF端口转换成单端的RF信号，也将阻抗转换以匹配50欧的天线或电缆，晶体振荡器使用一个带两个负载电容的外部晶体，大小为26MHz-28MHz频率范围，振荡器为在晶体的平行模式操作而设计，简单的匹配电路，使得模块集成度高，同时也减少了节点的体积，增强节点的隐蔽性。

4.根据权利要求1所述的低功耗节点系统的控制方法，其特征是：FPGA芯片接收到用户发送的指令，开始指示温度传感器电路测量周围环境的温湿度度值，当测量完毕后，通过上拉电阻告知处理器并开始传输数据，传输完毕后，传感器进入休眠模式，处理器将数据压缩解码后传输到射频模块，射频电路将数据发送到汇聚节点，用户通过上位机软件接收节点数据。

5.根据权利要求1所述的低功耗节点系统的控制方法，其特征是：用户通过发送指令控制节点在收发，监听和休眠三种工作模式之间转换，而使节点绝大部分时间处于休眠模式以降低节点系统的功耗。