2.4網關節點的硬件設計

網關節點又稱Sink節點，其處理、存儲和通信能力都較強，可發布監測任務，并把采集數據轉發到外部網絡。根據煤礦井下的特殊要求，網關的硬件體系結構包括主處理器，存儲模塊，無線通信模塊、接口模塊、電源模塊等。而CC2430內嵌的8051微控制器核不能滿足要求，網關微處理器選用Intel公司的PXA255處理器。它是一個高性能、低能耗的RISE處理器。圖4是網關節點結構框圖，它帶有USB數據端口和RS232數據端口，可通過開關切換，便于網關與外部網絡或處理終端間的連接。TTL與RS232電平轉換單元選用MAX3316，可在2.25～3.0 V電源電壓內實現兩通道雙向電平轉換，可直接操作CC2430的串行數據線和控制線。CC2430的外圍電路設計與傳感器節點設計相同。

3節點軟件設計

盡管可根據需要靈活配置處于不同層次、不同位置、具有不同作用的節點結構，但其應用程序則有所差別。其相同點是節點采用串口通信模式，利用中斷實現數據的接收和發送。節點有兩個任務：一是發送接收本節點數據，二是接收處理并轉發其他從節點數據。圖5為傳感器節點的程序流程圖。節點一般處于休眠狀態，只有當中斷請求時才被激活。

4結語

基于ZigBee無線傳感器網絡技術構建的煤礦無線監測系統采用簇1樹網絡拓撲。系統設計中，無線傳感器節點以CC2430內嵌的低功耗8051微控制器為核心，實現無線通信。當節點處于休眠狀態時有中斷請求才能激活節點工作，采用串行中斷接收和發送數據。利用這種模式建立的無線傳感器網絡具有良好的穩定性和較高的通信效率。