发布时间：2022-01-11 阅读量：756 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
无线传感器节点(WSN)在促进物联网(IoT)发展方面发挥着关键作用。WSN的优点在于，它的功耗极低，尺寸极小，安装简便。对很多物联网的应用而言，譬如安装在室外的应用，WSN可使用太阳能供电。当室内有光，系统就由太阳光供电，同时为微小纽扣电池或超级电容器充电，以在没有光的情况下为系统供电。
在一般情况下，无线传感器节点是以传感器为基础的设备，负责监测温度、湿度或压力等环境。节点从任何类型的传感器收集数据，然后以无线方式传递数据到控制单位，譬如计算机或移动设备，并在此处理、评估数据，并采取行动。理想情况下，节点可以由能量收集机制获得作业电源，成为独立运作的设备。从一般意义上讲，能量收集的过程是捕捉并转换来自光、振动，或热等来源的微量能量为电能的过程。
能量收集系统设计示例
图中显示了能量收集系统的框图。能量是由能量收集系统(如太阳能板)收集，并由电源管理集成电路(PMIC)转换成稳定的能量，再使用低漏、低阻抗的电容器储存。这些能源能供给传感器接口负载(譬如微控制器MCU)，用来无线传输传感器数据。本图中，能量收集系统(EHS)是无线传感器节点。
无线传感器节点系统示例
图中显示了无线传感器节点的框图。在这里，已处理的传感器数据会透过低功耗蓝牙(BLE)以无线方式传输。BLE是用于短距离、低功耗无线应用的标准，应用于通信状态或控制信息。BLE在2.4GHzISM频带及二进制频移键控(GFSK)调制下运作，支持1Mbps的数据速率。
而电源管理芯片(PMIC)是用来稳定能量收集设备所收集的能量，并需要支持其本身的超低功耗的运行。打个比方，赛普拉斯S6AE103APMIC器件的电流消耗低至280nA，启动功率为1.2uW(见图3)。因此，在约100lx的低亮度的环境中，依然可以从紧凑型太阳能面板获得少量的能量。
用于能量收集的S6AE103APMIC器件框图
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在任何数字电子系统中，时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致，其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度，并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同，分为温度补偿晶振（TCXO）、压控晶振（VCXO）、恒温晶振（OCXO）。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡，需要根据具体应用场景，对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理，从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时，分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键，通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低，输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路，其核心功能是提供精准、稳定的时间信息（包括秒、分、时、日、月、周、年），并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时，从而确保时间持续不间断。
