您的位置 首页 测评

根据NRF905的无线温度收集体系的设计方案

0 引言在工业生产过程中,温度是最为常见、最为重要的物理工艺参数之一。随着社会的发展,工业中对温度测量的要求也越来越高,测量数据的范围也越来越大。温度采集系统设计时,传感器模块的设计将直接影响着数据的

0 导言

在工业出产进程中,温度是最为常见、最为重要的物理工艺参数之一。跟着社会的开展,工业中对温度丈量的要求也越来越高,丈量数据的规模也越来越大。温度收集体系规划时,传感器模块的规划将直接影响着数据的丈量作用,跟着丈量要求的进步,传感器模块电路的杂乱程度也会越来越高,无疑带来布线的困难和功率的下降,一起存在着易短路,易老化等危险,给体系的归纳调试和保护带来难度。与传统的有线通讯技能比较,无线传输技能具有丈量精度高、受环境影响小、本钱低一级长处。本文将传感器技能与无线通讯技能相结合,完结无线温度收集功用。

1 体系计划规划的原理

无线温度收集体系是一种依据射频技能的无线温度检测设备。体系中由温度传感器将温度收集后输出的模拟信号逐渐送往信号扩大电路、低通滤波器以及A/D转化器(即信号调度电路),然后在单片机的操控下将A/D转化器输出的数字信号传送到无线收发芯片中,并经过芯片的调制处理后由芯片内部的天线发送到上位机,在上位机模块中,发送来的数据由单片机操控的无线收发芯片接纳并解调,最终经过接口芯片发送到PC机中进行显现和处理。

体系包含无线收集、主机操控和PC 机三个通讯节点:无线收集节点完结温度收集和温度数据的收发;主机操控节点完结简略通讯操控和无线数据收发,并可经过串口传到上位机;PC 机节点为数据收集供给计算机通讯办法,为完结更强大功用供给上位机软件规划渠道,体系规划计划如图1所示。

体系计划图

2 硬件规划

依据设定好的体系计划,进行硬件电路的详细规划,因为主机和从机各模块的硬件规划原理根本相同,而温度收集和NRF905 无线通讯块都在从机部分,这儿要点剖析从机的硬件规划,体系结构图如图2所示。

从机体系结构图

2.1 温度收集

温度收集模块的首要功用是对模拟量进行数字化,这儿选用逐次迫临型模数转化器ADC0832芯片,该芯片具有8位分辨率,转化规模为0~5 V.因为数据的输入和输出不在同一时间进行,所以DI和D0能够接到同一个引脚上。ADC0832 运用SPI 串行接口与单片机进行通讯,电源电压为+5 V,去耦%&&&&&%C 为0.1 μF,硬件电路如图3所示。

温度收集模块

2.2 NRF905无线通讯

无线通讯模块选用单片433/868/915 MHz无线收发器NRF905芯片。该芯片与单片机的接口为SPI口,调制选用GFSK高斯频移键控办法,具有很强的抗干扰才能。波段选用ISM 免费波段,供电电压为1.9~3.6 V,选用3.3 V供电,器材选用AMS1117-3.3,发射功率最大为10 dBm,硬件电路如图4所示。

NRF905无线通讯模块

3 软件规划

硬件部分完结后,下面进行软件的规划,温度收集体系程序规划首要包含主程序、温度收集和NRF905无线通讯三部分。

3.1 主程序

程序开端后,先进行初始化,然后等候操控指令,即按下所需的温度收集节点号,然后调用人工操控程序,进行相应的通道切换,一起接纳收集数据并调用LCD显现程序将其显现,并将数据及时发送给中心单元,规划流程如图5所示。

主程序流程图

3.2 温度收集

温度收集可分为体系初始化、等候NRF905接纳和接纳主机指令三部分。结合硬件规划,接纳主机指令时,应选用通道0(CH0)来进行温度收集,详细程序如下:

温度收集程序

3.3 NRF905无线通讯

NRF905无线通讯分为发送和接纳两部分,以数据发送为例进行剖析。NRF905数据发送能够分为确认数据和地址、确认发送形式、数据发送和发送完结四步。

当有数据提出发送恳求时,从机地址和待发送的数据按时序经SPI接口传送给NRF905,SPI接口的速率由器材引脚装备信息决议。一起,TRX_CE和TX_EN被置成高电平,激起NRF905的ShockBurstTM发送形式[6],数据由NRF905 不断发送,直至TRX_CE 被置低。TRX_CE 被置低后,数据发送进程完结,体系主动进入待机形式等候下次数据恳求,详细规划流程如图6所示。

NRF905发送程序流程图

4 数据实测

数据丈量时为了验证规划作用,挑选了五种不同温度环境,首先在试验室搭建了温度收集硬件电路,接着用KeiluVision4软件编程和编译得到[.hex]文件,最终用STC_ISP_V483软件对芯片进行烧写。把试验电路和姑苏领航测控技能有限公司出产的SHWD-T486型无线多点温度计丈量的温度值作比照,由表1数据可知有两组值和SHWD-T486型丈量数据相同,剩下三组数据的相对丈量精度也都在0.18%以下,丈量精度较高,且受环境影响较小。

不同环境下温度收集数据

5 结语

本文提出了一种依据NRF905 的无线温度收集体系的规划计划。先对计划中的温度收集体系的总体规划进行了介绍,一起对体系的硬件规划进行了剖析,并要点对温度收集体系的软件进行规划,编程选用C言语,首要分为主程序、温度收集和NRF905 无线通讯三部分。规划的温度收集体系与选用传统规划办法比较具有丈量精度高、受环境影响小、本钱低一级长处,在工业出产进程中具有实践使用和推行价值。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/ceping/283856.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部