然后经过电平转换芯片发送控制信号，远程控制被控对象。

1. 2 系统硬件

此次研究中，对于系统的硬件构成主要有几个非常重要的模块。首先是微处理器模块，

射频收发模块，这

2 个是核心模块，另外的传感器模块、天线和电源管理模块也是硬件构成

中的重点。微处理器模块采用的芯片是

Atmega128L 低功耗微处理器，这种处理器主要是对

数据进行采集，然后进行处理，而且对整个系统的功耗和任务进行控制管理，射频部分为
了能够有效进行功耗的控制，所以采用的是比较节能的

TI 的 CC2420 芯片，这样的设计使

得

FLASH 存储对于低功耗产品的选择也非常恰当。

传感器部分要根据不同需求进行选择，每种传感器都有独特的温度、压力和流量的传感

系统，所以对于一些非电量的信号，还得利用传感器将其从电压变换模块转化为整个模拟
信号。

笔者在设计中，对于总体的成本和系统性能需求进行了考虑，对于目前采用的节点中

心设计，拟定了

Atmega128L 单片机来完成。Atmega128L 单片机对于数据采集和处理的完

成，能够在很恶劣的环境下进行，而且它还具备了非常强的节能能力，其功耗的参数也一
样，必须要在能够满足工作电压

1. 8 ~3. 6V、在 2. 2V 的供电条件下能够在 7 霢 的工作电流

下稳定运行在

32kHz 的工作频率。而单片机以及 PC 机之间经过电平转换芯片的连接，才能

够工作，依靠这种方式来实现远程通信。文中设计的系统能够有效地实现采集被控制对象的
多种参数信息，并且将其传递至

PC 机端，对相应数据进行处理，同时也能够选择通过 PC 

机来远程控制被控制对象。

此次构件的系统射频信号经由天线向

CC2420 芯片传输。低噪声放大器（ Low Noise 

Amplifier,LNA） 在接收到相关的信号之后，将其转化为 2MHz 中频，使其形成同向分量以
及正交分量两路中频信号。随后，对这两路中频信号进行滤波以及放大处理，再从模拟信号
转化为数字信号。然后对其进行最终信道的选择以及控制增益等处理。

为了确保存储模块部分能够满足系统的实际需求，不能够仅仅依靠

Atmega128L 内部

Flash 模块，还需要串行一个外部 Flash 模块，并且借助该模块类似实现掉电保护功能。具体
地，可以借助于

SPI 总线将外部 Flash 模块与 Atmega128L 相连接。在具体的工作过程中，

以

Atmega128L 内部存储为主模式，而外部 Flash 模块 AT45DB041B 为从模式。

A/D 数模转换部分，采用的是 11 通道 12 位高速的 TLC2543 转换芯片，该芯片与单片

机之间的通信是通过串口通信的方式来完成的，通过

4 条信号线的连接就能够实现通信的

需求。这

4 条信号线分别是片选信号 CS、时钟信号 CLK、数据移出 Dout、数据移入 Din.

在单片机的显示装置部分，此次设计采用的是

4 个共阳数码管，对于段选数据线以及

单片机采用一组

I /O 端口对其进行连接，而对于位选数据线，则经过 ULN2003A 驱动芯片

和单片一组

I /O 端口进行连接。显示控制部分，选用循环扫描的方式逐一点亮数码管，然后

进行高速的切换，利用人体的视觉暂留特性，使其看上去是

4 根共阳数码管在同时稳定地

显示。

2 单片机与 PC 机的通信连接与控制方式的选择