0 引 言：
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由传感器节点构成的网络，可以实时地监测、感知和收集节点布置区的观察者感兴趣的感知目标的各种信息（如光强、温度、湿度、噪音和有害气体浓度等物理现象），并对这些信息进行处理后以无线的方法发送出去，经过无线网络终究发送给观察者。无线传感器网络在军事侦查、环境监测、医疗护理、智能家居、工业生产操控以及商业等范畴有着宽广的使用远景。
无线传感器网络大部分是选用电池供电，作业环境一般比较恶劣。并且数量大，替换电池十分困难，所以低功耗是无线传感器网络最重要的规划原则之一。在网络节点有些模块不作业或许处于休眠状况时，就可以将其供电电路断开以节省用电，当有指令将其唤醒时，则接通其供电电路以保证体系的正常作业。这样便可有用节省电能，延伸电池的供电时刻和使用寿命，一起也保证了整个网络体系的作业质量，延伸了使用寿命。
1 体系电源模块硬件规划
本体系电源模块首要对电源检测、电源开关智能操控以及电源转化进行了规划。电路体系硬件构成框图如图1所示。
本电源体系各部分首要完成的功用如下：供电电源由2块12 V的铅酸蓄电池串联而成，为体系供给24 V的直流电压；电池检测模块首要是经过对供电电源的输出电压进行取样，以获取蓄电池的电量耗费信息，实时对电池充电以保证整个体系正常安稳的作业；电源各路开关操控模块首要是依据体系负载的作业状况，经过开关操控决议是否为该负载供电，以此来下降待机功耗，延伸电池的使用时刻；电源改换模块首要用模块DC-DC转化器作为构建单元完成电源电压的转化为负载供给适宜的电压。
1.1 电池检测模块电路规划
电池检测模块经过对供电电源输出电压取样来判别蓄电池的电量是否足够。在此将电源输出电压划分为：25 V以上为电池电量满状况、24.2～25 V为电池电量足够状况、23.5～24.2 V为电池正常作业状况、22.8～23.5 V为电池电量缺乏但尚能作业状况、22.8 V以下为电池不能正常作业状况5个状况，经过状况读取来判别电池能否正常为整个体系供电，决议是否为电池充电，以保证整个体系的正常运转。该模块电路结构如图2所示。
该模块电路首要由低压差线性调压器（LMlll7）、取样电阻（R1，R2，R3，R4，R5）、电压比较器（LMl39）、反相器（74HC04）以及编码器（74HCl48）构成。低压差线性调压器LMlll7供给3.3 V的基准电压，与取样电阻所取得的取样电压输入电压比较器LMl39进行比较，再由电压比较器输出的凹凸电平，经过反相器74HC04输入到编码器74HCl48中进行编码，经过编码器输出的二进制码来反映电池电量信息。
电池电压取样电阻网络是经过取样电阻的组合对电池的输出电压进行分压取样，各电阻端点对应的电池电压状况值别离为：R2对应22.8 V，R3对应23.5 V，R4对应24.2 V，R5对应25 V。当电池输出的电压值等于各个电阻设定的状况值时，则该电阻端取样电压为3.3 V；当电池输出的电压值大于各个电阻设定的状况值时，则该电阻端取样电压大于3.3 V；当电池输出的电压值小于各个电阻设定的状况值时，则该电阻端取样电压小于3.3 V。取样电阻R1，R2，R3，R4，R5的取值可由下面的方程组求得：
解得：
编码器74HCl48低电平有用，所以在比较器LMl39的后边又接了反相器74HC04，编码器输入/输出的二进制码（真值表）与电池电压的联系如表1所示。
1．2 电源各路开关操控模块电路规划
该电源体系各支路的开关操控首要由场效应管构成的开关电路来完成。完成该功用的电路结构如图3所示。
场效应管挑选了增强型P沟道场效应管IRF9640和增强型N沟道场效应管VN2222L。以场效应管IRF9640作为开关管来操控电路的通和断，以场效应管VN2222L作为开关操控管来操控场效应管IRF9640的开和关。当操控信号输入端输入高电平时，开关电路导通；当操控信号输入端输入低电平时，开关电路断开。经过试验测得：当操控信号电压从0 V逐步上升到1.8 V时开关导通；当电压从高电平（如3.3 V）逐步下降到1.8 V时开关断开。此开关电路的功用如图4所示。
1．3 电源转化模块电路规划
电源转化电路芯片首要选用的是金升阳公司的DC/DC模块电源并配以78系列三端稳压电源。
DC／DC模块电源产品特色有：宽电压输入（2：1～4：1），功率高达85％，凹凸温特性好，能满意工业级产品技能要求，作业温度：-40～+85℃，阻隔电压1 500 V DC，双输出，金属屏蔽封装，国际标准引脚方法，MTBF》1 000 000 h。
为了保证在满负载条件仍能很好地保持在最佳的作业状况，需求外加电容，为了进一步削减输人／输出纹波，可将输出电容Cout电容值恰当加大或选用串联等效阻抗值小的电容器，但电容值不能太大。DC／DC模块电源VRA2412D的输入／输出外接电容别离挑选了100μF的电容，WRA2405CS的输入输出外接电容别离挑选了22μF和100μF的电容；78系列三端稳压电源据典型电路使用输入输出外接电容别离挑选了O.33μF和0.1 μF的电容。
2 结 语
论述了无线传感器网络的基本概念，剖析了电源模块关于无线传感器网络整个体系能否安全可靠作业的至关重要性，具体介绍了无线传感器网络电源体系的构成以及各模块的电路结构和功用的完成进程，并经过试验调试证明其功用达到了预订的功用要求。
