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1、第卷第期南通纺织职业技术学院学报综合版年月罗一种用于传感器的无线数传模块的研制何晖,南】南通纺织职业技术学院通以摘要提出了一种应用于传感器的无线数传模块设计思路及实现方案给出了基于无线射频芯片,、和单片机的无线数传模块的硬件设计并对系统的传输距离传愉数据的正确性等,该,,,进行了浏试试验表明系统性能稳定具有较强的抗干扰能力将其应用于传感器进行无线传输是一种可靠的方法关健词传感器无线数传模块二一一一中图分类号文献标志码文章编号引言在一些多测试点的系统中,伴随传感器而来的是大量数据线缆众多的线缆不仅带来布线复杂不便,、,,,,而且存在着短路短线隐患成本高易老化错综复杂的
2、线路还给系统的调试和维护增加了难度另外在一些特殊的应用场合,例如在有的应用中需要将传感器植入到被测的生物体内或附着在运动的物体上,或放置在有危险的封闭环境中进行工作,试图通过连线的方法得到传感器的信号显然是有一定难度的,采用无线方式来实现信号的传送,可在诸如此类的场合下以较好地解决这一问题本设计将传感器技术与无线通信技术相结合,研制出一种适用于各类传感器的无线数传模块以实现对被测点的无线测量该模块适用于各种不同类型的传感器,无论是模拟式传感器或是数字式传感器,都可口可以,以很方便地与该模块构成一个完整的测试系统通过相应的端方便地对系统进行扩展所以对于多测试点的系统也
3、同样适用硬件电路的设计硬件电路设计框图如图所示要实现无线数传的功能,主要需设计出单片机电路和无线发射接收电路两个模块单片机电路的设计,,以芯片为核心因为该芯片本身带有模数转换器所以不需要外接单片机电路设计时要考虑到、电源的分配口的越牺黝遭秘昼卜蟀画配置等问题无线发射可查单片机电路接收电路以芯,厂二二二二厂一二面二刃刊片为核心板的设室喧旦拓石丽禅无线接收器计要合理规划,以保证无线发射接收电路单片机电路无线发射接收功能的一圈硬件电路设计框圈正常工作一一收稿日期作密简介何晖一,女,江苏南通人,南。通纺织职业技术学院机电系讲师南通纺织职业技术学院学报综合版的年无线收发模块研
4、制在本设计中,无线射频模块采用娜威公司推出的无线收发芯片该芯片使用频段,是真正的单片无线收发一体芯片,它在一个脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、合成、调制、、,是玲解调多频道切换等功能目前集成度最高的无线数传产品无线射频模块采用在板差分环形,电路原理见图,图还列出了各外围元件的参数天线、、、本系统发射端与接收端的电路示意图分别见图图泊提供的控制端口、、,,以及数据输入输出端口均采用电平标准可以直接与接口在本系统中无线发射部分电路,我们将数据输入端与的连接,与串口接收端连接,而控制、一端和分别与的其他口连接这样即可达到用控制数据的无线传输的目的噬···习仁·叨汪飞·
5、··气·日「··‘·以凡甲,圈无胜收发电路硬件电路圈单片机单片机儿卫遨内内以计算机圈发射端电路示宜圈圈接收端电路示宜圈第期何晖一种用于传感器的无线数传模块的研制调制解调电路的研制本次设计中单片机硬件电路并不复杂,只要让单片机能正常工作即可单片机作为控制器件对测量数据进行数据处理和对系统进行控制配合芯片,考虑到系统的低功耗性,可采用竹公司的系列单片机,该机能在超低功耗状态工作,其控制器具有强大的处理能力和丰富的片内外设,日电路设计一个好的印制电路板设计对于获得好的性能是必需的,本系统用双面板来设计由于外围元件少,是目前集成度最高的收发芯片并集成了基带处理,设计比较方便
6、,但是实际由于高频电路的特性,工作频率较高,且设计是混合信号电路设计,尽管已经大大简化了射频电路设计及要求,设计时仍然需要十分注意系统的软件设计,发射端程序发射端程序主要功能是将单片机采集到的数字信号或模拟信号按照一定的编码方式传送给发射器,从而发射出去实际调试时,为了测试发射端的程序,必须与接收端程序一起调试程序流程图见图、,必须对信号进行编,为了将数字信号传送码也“”“”就是说按照什么规则发送信号编码的方法有很多,选择发送信号发送信号不同的方法,可以使得整个系统的性能差别很大常用的编码方法不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码、脉宽调制编码等等因为时间的限制
7、,我们采用了最简便、图发射端程序流程圈,最易实现的一种方法即采用脉宽调制编码编码方式如图所示接收端程序功能主要是捕获这些不同脉宽的信号,经过判断,确定信号为或方波名数字信号图脉宽调制《户编码下面为发送一个脉冲信号的程序醉群,·,几巧,打开代晶振,,延时呢几】乃南通纺织职业技术学院学报综合版加年,测试振荡器失效中断标志飞重复测试,直至标志始终复位咖一比,叨口令二二,为输出口,一,,一,刊,接收端程序、接收端程序主要功能是捕获发射端来的高低电,,,平并且记录下脉冲宽度从而判别是或信号然后将信号还原成完整的位数据,最后计入到相应的内存单元接收端程序流程见图写控侧字实验
