基于Zigbee協(xié)議的飛機(jī)無線嵌入式實(shí)時(shí)油液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　傳感器節(jié)點(diǎn)安裝在飛機(jī)的潤(rùn)滑油和液壓油油路上，由于飛機(jī)的潤(rùn)滑油及液壓油管路大都安裝在飛機(jī)機(jī)體內(nèi)部，尤其是潤(rùn)滑油管路位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部，溫度很高，工作環(huán)境非常差，所以我們采用電池來給傳感器節(jié)點(diǎn)供電，以避免接入導(dǎo)線供電造成線路不易檢查，容易出故障的缺點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)框圖如圖4 所示。
　　分為數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元以及電源管理模塊4個(gè)部分?！　∑渲袛?shù)據(jù)采集單元采用嵌入式油液分析傳感器，用來在線采集油液信息。油液分析的方法有很多種，與此相對(duì)應(yīng)，嵌入式油液分析傳感器也具有多種形式，它們采用不同的技術(shù)確定油液狀態(tài)，,為了得到全面的飛機(jī)油液信息，可以選用多種嵌入式油液分析傳感器安裝在油路的不同部位，將它們采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到簇頭節(jié)點(diǎn)，再由簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，初步得到飛機(jī)的油液狀態(tài)。　　數(shù)據(jù)處理單元主要由微處理器和存儲(chǔ)器組成，微處理器模塊是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)的核心，所有的設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集和處理、通信協(xié)議和數(shù)據(jù)收發(fā)等都將在該模塊的支持下完成，所以微處理器的選擇在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中至關(guān)重要，根據(jù)項(xiàng)目本身的需求，選擇高性能、低功耗的8位AVR系列單片機(jī)ATmega128L作為微處理器模塊。由于傳感器節(jié)點(diǎn)采集油液數(shù)據(jù)后要進(jìn)行存儲(chǔ)，待簇頭節(jié)點(diǎn)提出數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求后才將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大，所以需要外接存儲(chǔ)器?！　?shù)據(jù)傳輸單元主要用來實(shí)現(xiàn)與簇頭節(jié)點(diǎn)間的通信，通信的圖6系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖能量消耗是節(jié)點(diǎn)能量消耗的主要方面，因此選擇一款低功耗、高性能的通信芯片是對(duì)延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)壽命至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)選擇CC2420作為無線通信芯片。CC2420是ChipconAS公司推出的首款符合24GHz,IEEE802154標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器，只需極少外部元器件，性能穩(wěn)定且功耗極低。利用此芯片開發(fā)的無線通信設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率最高可達(dá)250kbps,可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。CC2420為信息包處理提供廣泛的硬件支持，數(shù)據(jù)緩沖器、發(fā)射、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)證明、空閑信道*估、鏈路質(zhì)量指示和信息包實(shí)時(shí)資料，這些特點(diǎn)減少了主控制器的工作量，使CC2420可與低成本微處理器相接。　　CC2420與ATmega128L的連接非常方便，處理器通過10條線就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CC2420的控制，簡(jiǎn)化了節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)。