粮食的安全存储是关系到国计民生的战略大事,科学保粮具有重要的社会含义与经济价值。粮仓监控体系首要完成对粮食温度、湿度和气体浓度等参数的收集、存储和向监控中心传送数据以及履行监控中心的指令等功用。传统的粮仓监控体系中粮仓与监控中心大多选用RS-485等有线衔接的数据通信方法,使得体系抗干扰差、连线繁复、扩展困难;当一个节点出现问题时还会影响整个体系,不利于粮仓的监控与办理。为此,本文给出了一种根据射频技能的粮库无线监控体系。
无线通信终端的硬件规划
无线通信终端由无线收发芯片和微操控器组成。本体系中的无线通信终端选用CC1020为收发芯片,PIC16F73单片机为微操控器。CC1020是 根据SmartRF技能的全集成无线收发芯片。它作业在402-470MHZ、804-940MHZ等 ISM(Industrial, Scientific and Medical)与SRD(Short Range Device)频段,选用频移键控(FSK)调制,集成锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、调制解调 器(DEMOD)等功用,具有低电压、低功耗、高灵敏度、传输间隔远、尺度小等长处,与很少的一些外围器材调配就可以规划成强壮的具有无线通信功用的嵌入式体系。
PIC16F73是低功耗、高功能的8位单片机,选用双总线结构(指令总线和数据总线别离)和精简指令结构,具有8Kb的Flash、192字节 的片内RAM、串口和SPI接口,很好的满意了本终端对微操控器的要求。CC1020有32个引脚,它通过PDI、PDO、PCLK和PSEL这四个引脚 与PIC16F73单片机的I/O端口相连,CC1020的运用原理图如图2所示。
图2. CC1020的运用电路示意图
在对无线通信终端进行印刷电路板(PCB)的规划时,需求留意以下几个问题:
(1)尽管CC1020外围器材少,集成度高,并集成了基带处理,规划比较便利,但由于高频电路的特性,加上CC1020的混和电路信号规划,因而PCB的规划直接关系到射频功能。为了取得较好的射频功能,PCB规划至少需求两层板来完成,PCB分红射频电路和操控电路两部散布线。
(2)为了削减散布参数对功能的影响,在PCB中应该防止长的走线,一切元器材的地线、AVDD衔接线、VDD去藕电容有必要离CC1020尽可能的近。CC1020的电源有必要通过很好的滤波,而且与数字电路的供电别离,在离电源脚AVDD尽可能近的当地用高功能的电容去藕,最好是一个小电容与大%&&&&&%并联。
(3)PCB板的顶层与底层最好敷铜着地,把这两层的敷铜用较多的过孔严密相连。一切的开关信号与操控信号都不能通过RF_IN和RF_OUT的电感邻近。
运用射频技能传输数据具有耗资小、体积小、运用灵敏和易于扩展等长处,为无线监控体系供给了一个较好的挑选。本文给出了根据射频技能的粮仓无线监控体系,描绘了粮仓无线监控体系的组成、原理和规划,并要点论述了根据CC1020射频芯片和P%&&&&&%单片机的无线通信终端的硬件和软件规划。