基于MSP430F149与Si4432的无线传感器网络的实现方法

摘 要： 介绍了基于MSP430F149与Si4432的无线传感器网络节点的硬件及软件设计方法，给出了主要的硬件电路和软件流程图，提出了一种简单易实现的低功耗自组织协议。实验证明，该无线传感器网络具有组网速度快、功耗低、抗干扰能力强、通信稳定可靠等特点，可应用于多个领域的信息探测，具有广阔的市场前景。
关键词： 无线传感器网络（WSN）；MSP430F149；自组织协议；低功耗

无线传感器网络的应用领域非常广，包括环境的监测和保护、医疗护理、军事领域、工业领域等。美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展的报告中，分别将无线传感器网络列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的十大技术之一[1]。
无线传感器节点一般通过电池供电，硬件结构简单，通信带宽小，点到点的通信距离短[2]，所以工作时间有限及通信距离短成为无线传感器网络的两个主要瓶颈。如果要求工作时间长同时通信距离远，就必须在软硬件上同时做处理。因此本设计在硬件上采用集成度高、功耗超低的MSP430F149作为控制芯片，以功能强大、外围电路简单、功耗低的Si4432作为无线收发芯片，并通过电源管理芯片TPS61200充分利用电池的能量（只要电池电压在0.2 V～5 V范围内整个系统即可正常工作）。在软件上，所有节点之间都具有自组织能力，通过转发、多跳等方式进行通信；通信可覆盖范围广。采用等待唤醒方式即休眠模式下经唤醒进入工作模式，完毕后再进入休眠模式的工作方式，大大降低了能量的消耗；充分考虑其工作坏境的恶劣性，采用E2PROM存储技术及看门狗技术，系统把所有有用信息保存在E2PROM中，当系统因外界干扰使程序进入非正常工作时，看门狗使系统复位，然后从E2PROM中读取