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无线温度传感器

时间:2020/10/27 9:24:08  作者:  来源:  查看:0  评论:0
内容摘要:传感器方案    温度传感器的种类很多,选择的空间就很广阔,可以使用热电偶,热电阻等测温元件,也可以选用集成温度传感器。    方案一:采用AD590作为传感器。AD590是AD公司利用PN 结正向电流与温度的关系制成的...

传感器方案
    温度传感器的种类很多,选择的空间就很广阔,可以使用热电偶,热电阻等测温元件,也可以选用集成温度传感器。
    方案一:采用AD590作为传感器。AD590是AD公司利用PN 结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。这种器件在被测温度一定时,相当于一个恒流源。该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。即使电源在5~15V之间变化,其电流只是在1 以下作微小变化。但是AD590是集成模拟传感器,需要进行A/D转换才能与控制器连接。
     方案二:选用单线数字温度传感器DS18B20,它与其他传感器相比有以下几个优点:
(1)单总线,节省I/O口线;
(2)数字化,内部自带A/D,编程方便;
(3)集成度高,外围硬件电路简单;
(4)精度高,测温分辨率可达0.0625℃;
本设计中选用DS18B20作为温度传感器。

微处理器方案
    方案一:主机采用以89C51系列单片机为核心的微控制器完成对无线发射接收模块的控制,实现对数据的采集。由于受单片机指令运行速度的影响,影响到它的数据采集能力,而且它不具有低功耗状态,不能满足低功耗的要求。
    方案二:以高速数字信号处理器(DSP)TMS320F240为中央处理单元,配以极少的外围电路构成了检测器的核心控制部件。本方案的主要优点:
    ①速度快,执行速度达到20MIPS,几乎所有的指令可以在50ns的单周期内完成,如此高的性能非常适合实时数据采集。
    ②硬件结构简单,具有丰富的可编程多路复用I/O引脚,能实现对温度传感器、键盘显示接口、输出打印接口的编程功能。
    ③软件编程灵活,可采用C语言与汇编语言混合编程。
但其价格昂贵,功能强大,用在此处属于大材小用。
    方案三:以PIC系列单片机作为中央处理单元,本方案具有前两个方案无法取代的优点:
1) 选型灵活,PIC系列从低到高有几十个型号,可以满足各种需要。
2) 精简指令使其执行效率大为提高。
3) 睡眠和低功耗模式。虽然PIC在这方面已不能与新型的TI-MSP430相比,但在大多数应用场合还是能满足需要的。
基于低功耗的设计要求,本设计中采用PIC系列单片机作为中央处理单元。

射频模块方案
    方案一:采用PTR2000作为无线收发模块,其集成度相对较高,外围硬件电路简单,收发一体,但因为是无线通信,在通信过程中易受干扰,误码率高。
    方案二:采用PTR4000作为无线收发模块,它含有CRC硬件校验,当PTR4000接收到数据与摄制的本机地址一致且CRC效验正确时,才把接收到的数据以中断方式传给CPU,误码率低,与PTR2000相比较,其可靠性高。本设计中采用PTR4000作为无线收发模块。

串行通讯方案
    方案一:采用RS—422A标准规定了差分平衡的电气接口,它采用平衡驱动和差分接收的方法。这相当于两个单端驱动器,输入同一信号时,其中一个驱动器的输出永远是另一个驱动器的反向信号。
     方案二:采用RS—485接口,它是RS—422A的变型,它与RS—422A的区别在于:RS—422A为全双工,采用两对平衡差分信号线;而RS—485为半双工,采用一对平衡差分信号线。RS—485对于多站互连是十分方便的。RS—485标准允许最多并联32台驱动器和32台接收器。总线两端接匹配电阻(100Ω左右),驱动器负载为54Ω。驱动器输出电平在-1.5V以下时为逻辑“1”,在+1.5V以上时为逻辑“0”。接收器输入电平在-0.2V以下时为逻辑“1”,在+0.2V以上时为逻辑“0”。RS—485传输速率最高为10Mbit/s,最大电缆长度为1200米。
    方案三:采用RS—232C接口。它是异步串行通讯中应用最广泛的标准总线,它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定。适用于数据终端设备和数据通讯设备之间的接口。
    本设计中采用RS—232C接口进行异步通讯即可满足要求。
 

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