基于WIA-PA的新型无线温度变送器设计.pdf

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1、·16-工业仪表与自动化装置2012年第3期基于WIA—PA的新型无线温度变送器设计万军，王洪元，车轩，王天成(常州大学信息科学与工程学院；常州市过程感知与互联技术重点实验室，江苏常州213164)摘要：基于WIA—PA技术设计了一种以MSP430F149为核心的新型无线温度变送器。搭建了热电偶测温电路，通过DS18B20对热电偶进行冷端补偿，并采用软件二次滤波提高系统测量精度。基于HART7．0协议设计了WIA无线模块与温度采集单元的通信程序，实现了温度数据的无线传输与实时显示。测试表明该无线温度变送器

2、通信可靠、稳定，测量精度高且功耗较低。关键词：WIA—PA；热电偶；温度变送器；HART协议中图分类号：TP212文献标志码：A文章编号：1000—0682(2012)03—0016—04DesignofnewwirelesstemperaturetransducerbasedonWIA—-PAWANJun，WANGHongyuan，CHEXuan，WANGTiancheng(ChangzhouKeyLaboratoryforProcessPerceptionandInterconnectedTechno

3、logy，SchoolofInformationScienceandEngineering，ChangzhouUniversity，JiangsuChangzhou213164，China)Abstract：Byusingthelow．powerMCUMSP430F149，anewwirelesstemperaturetransducerbasedonWIA—PAtechnologyisdesigned．Inthispaper，thermocoupletemperaturemeasurementcircu

4、itisbuilt．ThecoldterminalcompensationofthethermocoupleisconductedbyusingDS18B20andthesee—ondfilteringmethodinsoftwareisusedtoimprovethesystemaccuracy．BasedonHART7．0specificationcommunicationprogrambetweenWIAwirelessmoduleandtemperatureacquisitionmoduleisd

5、epictedandimplemented，whichensurethewirelesstransmissionandreal-timedisplayoftemperaturedata．Practicemeasurementprovesthatthewirelesstemperaturetransducerhasadvantagessuchasreliableandstablecommunicationcapability，highmeasurementaccuracyandlowpowerconsump

6、tion．Keywords：WIA—PA；thermocouple；temperaturetransducer；HARTprotocolIEEE802．15．4标准，为通过低能耗无线设备实现0引言远距离数据传输提供了有效的解决方案。该文设计传统的工业仪表的信号传输多采用有线的形了具有精度高、功耗低及实时通信能力强等特点的式，在4～20mA的模拟信号上叠加了正弦调制波新型无线温度变送器，使用基于WIA—PA技术的以实现数字通信，但是在不适宜连线的场合难以得无线模块，与热电偶测温模块实现了无缝通信，并通到广泛

7、的应用。在工业测量领域，基于无线传感网过软件补偿热电偶的冷端温度，保证了测量的精度。络技术的测量仪表因具有低成本、低功耗、便于安装系统结构如图1所示。调试等优点而得到日益广泛的应用。WIA—PA(WirelessNetworksforIndustrialAutomation-Process——回Automation)是我国自主成功研发的用于工业过程▲SPl自动化的无线网络规范J。WIA—PA技术基于春。+收稿日期：2012一O1—13基金项目：江苏省产学研前瞻陛联合研究项目资助(BY2009117)匦作者

8、简介：万军(1978)，男，博士生，讲师，主要从事嵌入式系统研究。图1系统结构图2012年第3期工业仪表与自动化装置·l7·1硬件设计偏置，调节Adj—R可方便的对电路增益进行设置。无线温度变送器硬件系统由温度采集电路、电WRK系列铠装热电偶的有效测温范围为0～900cc，源电路、CPU外围电路、液晶接口与无线模块接口对应最高输出电压为37．325mV，为了获得较好的采等部分构成。样效果，将放大倍数设为52，调节Adj_R为5