引 言
隨著傳感器技術、嵌入式計算技術、無線網絡通信技術、分布式信息處理技術以及微機電技術的不斷發展，出現了一種新型的網絡技術無線傳感器網絡技術。無線傳感器網絡能夠通過集成在網絡節點上的各類微型傳感器協作地實時監測、感知和采集各種環境或監測對象的信息，通過嵌入式系統對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網絡以多跳中繼方式將信息傳送到終端用戶。本文主要介紹聲傳感器網絡節點硬件系統的設計。

1 聲傳感器網絡結構
如圖1所示，聲傳感器網絡結構通常包括聲傳感器節點、匯聚節點和后臺監控設備等。

聲傳感器節點主要負責網絡的形成、數據的采集，并將數據通過多跳傳輸到匯聚節點。匯聚節點是無線傳感器網絡的中心節點，負責網絡的發起、拓撲的形成與維護、網絡數據的匯集與處理，以及與后臺監控設備的通信與信息交互。后臺監控設備負責數據的處理、網絡拓撲的控制、網絡的監護。為了感知監測區域內的聲音信息，可以通過人工布撒的方式把一定數量的聲傳感器節點部署在監測區域內，聲傳感器節點之間或者聲傳感器節點與匯聚節點之間就能夠自動形成一個自組織、多跳的網絡。聲傳感器節點周期性或者觸發式地采集聲音數據并與周圍的節點進行數據交換，將數據及時地通過自適應的路由，多跳中繼后傳輸給匯聚節點；匯聚節點將匯集的數據通過北斗通信模塊轉發給后臺監控設備，實現監測區域內聲音信息的上傳。

2 聲傳感器節點硬件系統
聲傳感器節點由主控芯片AT91SAM7S256單片機、射頻芯片CC1100、串口電壓轉換芯片MAX3232，以及電源、聲傳感器、GPS與北斗、各種控制器組成。其硬件系統框圖如圖2所示。系統以低功耗為設計目標，所以硬件設計上均采用了同類產品中功耗最低或者較低的產品，以保證系統長時間的監測工作。

聲傳感器節點硬件系統采用模塊化的設計思想進行設計，下面介紹具體模塊。