● 功耗低，支持休眠模式，便于根據具體工作狀態進行功耗管理，以盡可能延長監測網絡的工作壽命；

● 誤碼率低，支持自動CRC校驗，有較強抗干擾性；

● 支持IEEE 802.15.4標準，該標準是構建ZigBee網絡的底層協議標準，它定義了物理層和介質訪問控制層的通信規范。

根據以上特點，并經過分析比較，我們最終選用了CC2420這款性能卓越的射頻芯片。CC2420是Chipcon公司生產的2.4GHz射頻芯片，符合IEEE 802.15.4標準，傳輸速率最大250kb/s，采用具有內嵌閃存的0.18μm CMOS標準技術，最低功耗不到1μA，體積小，外形尺寸只有7mm×7mm。

CC2420應用電路如圖3所示，主要包括電源去耦電路、晶振電路和天線匹配電路。由于RF芯片對電源的噪聲非常敏感，恰當有效的電源去耦電路能很好的抑制噪聲，提高可靠性，因而靠近VDD和1.8V電源引腳配置了去耦電容C27～C37。晶振電路給內部操作提供必要的時序，本設計配置了16MHz晶振，匹配電容C41和C42的值均為27pF。對于射頻電路，天線的性能直接決定了能否正常進行無線通信，根據CC2420天線選擇指南，綜合考慮成本、性能和適用環境，本設計選用的是2.4GHz差分天線。這種天線直接做在PCB板上，適用于低功耗設計，成本低，占空間小，形狀如圖6所示，電感L1和L2用來平衡射頻端口與PCB天線之間的阻抗。CC2420通過SPI接口和STM8S105C6T6單片機進行通信。

圖3 CC2420應用電路

2 電路抗干擾設計
由于是高頻電路，器件的相互干擾變得尤為敏感，為保證系統長期穩定、可靠的運行，建議在電路設計中采取以下措施：

● 采用四層PCB板，頂層主要走信號線，頂層下面依次是地平面層、電源平面層和底層，為防止高頻信號的輻射和串擾，應盡量縮小信號回路面積，同時采用多點接地，降低接地阻抗；

● CC2420芯片底部必須采用少量過孔與地相連，保證芯片體可靠接地；

● 去耦電容必須盡可能靠近3V和1.8V電源引腳，并且電容接地端通過過孔就近接地，去耦電容的充放電作用使集成芯片得到的供電電壓比較平穩，減少了電壓振蕩現象；

● 芯片外圍器件的體積應盡可能的小，建議使用0402規格的阻容器件；

● 將CC2420和STM8S105C6T6未用的信號輸入引腳通過一個10kΩ電阻上拉到高電平或下拉到低電平，因為開路的輸入端有很高的輸入阻抗，很容易受外界的電磁干擾，使懸浮電平有時處于‘1’，有時處于‘1’到‘0’的過渡狀態，易引起邏輯電路的誤導通。

監測網絡軟件設計
由于監測節點供電的有限性，節能是監測網絡軟件設計時重點考慮的問題。