无线传感器节点是无线传感器网络的基本单元,节点的稳定运行是网络可靠性的基本保证。本文针对智能家居应用的需要,设计了具有节点电池电量检测功能的无线传感器节点。完成的主要研究工作如下:1.设计了由CC2530芯片最小化系统核心板、电池板、传感器扩展板和单节锂电池组成的智能家居无线传感网络节点,使用射频仿真软件ADS设计CC2530射频模块的阻抗匹配电路。使用网络分析仪对节点射频阻抗匹配电路进行测试,得到节点发射功率大且在室内通信丢包率小。2.设计了针对智能家居系统应用的通信协议,实现智能家居系统中不同操作系统和不同硬件体系结构的设备之间的互联。3.基于TinyOS无线传感网络操作系统设计了智能家居系统无线传感节点软件。采用遥控按键学习的方式,实现了红外遥控类家用电器的控制和灯光控制。实现了室内温湿度、光照强度和有毒气体浓度采集,安防报警。4.在电池板上使用DS2786芯片获取电池放电电流和电池两端电压,采用扩展卡尔曼滤波算法,在线检测智能家居节点单节锂电池剩余电量。以DS2786芯片中存储的通用锂电池放电曲线为参考,与算法获得的锂电池开路电压和剩余电量关系曲线做比较,得到误差小于3%。采用创建单独线程接收智能家居系统网关转发的剩余电量数据,在基于Android系统的控制终端页面显示智能家居系统中所有节点的电池剩余电量。