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拉壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)微型節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集單元

時間:2021-04-09 點(diǎn)擊次數(shù):

拉壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)微型節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集單元:

  產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于10多種新型和智能化高端領(lǐng)域,工業(yè)、機(jī)械、醫(yī)療、紡織、汽車、交通;

拉力傳感器

    整個節(jié)點(diǎn)由電池供電,要求數(shù)據(jù)采集單元中的拉壓力傳感器體積小、低功耗、外圍電路簡單,最好采用不需要信號調(diào)理電路的拉壓力傳感器。本設(shè)計中選用的傳感器都為數(shù)字式傳感器:

    (1)溫度傳感器MLX90601:模擬線性輸出,PWM輸出,SPI可編程接口;精度±0.2℃。

    (2)拉壓力傳感器MS5534AP:集成了壓阻式壓力傳感器和ADC接口IC,傳感器提供了16位的壓力參數(shù)輸出,壓力范圍 300-1100mbar;另外模塊也包含了6個可讀的參數(shù),方便實(shí)現(xiàn)軟件校正及高的精度,可自動斷開電源,3線接口則可滿足與微處理器的各種通信。

    (3)濕度傳感器SHT11:采用CMOSens技術(shù),不僅將溫濕度傳感器結(jié)合在一起,而且還將信號放大器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器、標(biāo) 準(zhǔn)I2C總線等電路全部集成在一個芯片內(nèi);全量程標(biāo)定,兩線數(shù)字輸出;濕度測量范圍為-40_+123.8℃;溫度測量精度為±0.4℃。

    (4)光強(qiáng)度傳感器TSL2550D:內(nèi)含兩枚光電探測器,一枚感應(yīng)可見光和紅外光,另一枚只感應(yīng)紅外光。兩枚光電探測器產(chǎn)生兩路信號,傳感器 模擬人眼的原理,根據(jù)兩路信號的強(qiáng)弱判斷周圍光線的強(qiáng)度,可以直接將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。這種器件的壓縮擴(kuò)展型A/D轉(zhuǎn)換器,分辨率為12位,由于采用了 積分轉(zhuǎn)換技術(shù),在測量交流電燈的光線時不會發(fā)生抖動,提高了測量穩(wěn)定性。

    (5)兩維數(shù)字加速度計ADXL202AE:采用先進(jìn)的MEMS技術(shù),在同一硅片中刻蝕了一個多晶硅編碼微機(jī)械傳感器,并集成了一套精密的信號 處理電路。信號處理電路把表面微機(jī)械傳感器產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換為占空比調(diào)制(DCM)數(shù)字信號后輸出。這種占空比調(diào)制信號可以直接送往單片機(jī),使用非常方 便。測溫數(shù)據(jù)采集單元接口電路如圖4所示。

    電源管理單元設(shè)計

    電能是拉壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)最珍貴的資源,它決定著傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。節(jié)點(diǎn)的電能一旦耗盡,即宣布其壽命到期并退出網(wǎng)絡(luò),由剩下的節(jié)點(diǎn)再重新組網(wǎng)。因此節(jié) 點(diǎn)的電源管理非常重要。在本設(shè)計中采用多路器芯片ADG715BRU在I2C總線的控制下選通所用到的拉壓力傳感器,沒有用到的傳感器不帶電,以達(dá)到在無數(shù)據(jù)采 集任務(wù)時及時關(guān)閉電源而節(jié)省電能的目的。

    結(jié)語

    作者在總結(jié)歸納已有研究成果的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了基于ATmega128L結(jié)合外圍傳感器和2.4GHz無線收發(fā)模塊CC2420的無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)微型節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)在試驗(yàn)中應(yīng)用良好,能夠采集精度較高的溫度、濕度、光線、加速度和大氣壓力數(shù)據(jù),并通過網(wǎng)絡(luò)暢通地傳回給主機(jī),并實(shí)現(xiàn)了傳感器網(wǎng)絡(luò)必 須的低功耗。為將來通信結(jié)構(gòu)和具體協(xié)議的設(shè)計提供了基礎(chǔ)。

  力準(zhǔn)集研發(fā)制造稱重測力傳感器、智能控制儀表、自動化系統(tǒng)集成及自動控制成套設(shè)備。

  力準(zhǔn)傳感專注傳感器品質(zhì)

  公司擁有現(xiàn)代化的傳感器生產(chǎn)線,通過引進(jìn)國外生產(chǎn)技術(shù),結(jié)合先進(jìn)的管理理念,制造品質(zhì)一流的傳感器

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