Главная » » Atmegal6 основан беспроводной системы измерения температуры
20:45
Atmegal6 основан беспроводной системы измерения температуры
В настоящее время измерения температуры широко была использована в стали, металлургии, промышленности пайки волной припоя, пайки и других областях. Эти высоких температурах под тестирования, измерений окружающей среды является очень бедным. Традиционные проводные устройства измерения температуры, в этой температуре окружающей среды, или не может быть применен, или зависит от многих ограничений. Это требует развития беспроводной системы измерения температуры. Системы, чтобы иметь возможность выдержать суровых условиях, но и имеет высокую точность и скорость измерения температуры, и расстояние от компьютера может получить.
В соответствии с требованиями промышленного производства, документ, разработанный беспроводной системы измерения температуры. Система использует К-типа термопары температуре, что и оригинал, диапазон температур, подходит для пайки волной, оплавления и других высоких температурных полей. И система отдельных схем температурной компенсации, тем самым решая часть интегрированной температурной компенсацией температуры чипа проблема низкой скорости приобретения и повышения температурной чувствительности измерений. Так как эта система беспроводной приемопередатчик, беспроводные чипы связи для использования CCl000, это может быть на определенном расстоянии от компьютера получает данных и мониторинг в реальном времени. Кроме того, система также имеет в режиме реального времени данные журнала, и могут быть препятствия в беспроводной связи, сохранение данных, таких как температура, а затем собранные после читать с помощью программного обеспечения хост-компьютера.
1 Система аппаратного обеспечения
Эта система использует C805lF020 SOC чипа как основной чип управления. СКМ 25MIPS 8051 процессора трубопровода командной структуры, со встроенным 64 КБ памяти программ Flash, 256 КБ +4 КБ на чипе памяти, и два внешних интерфейса расширения оперативной памяти, 5 16-разрядных таймера и ненавязчивый JTAG в системе отладки и другие характеристики. C8051F020 как системы на чипе, имеет богатую и мощную периферийные устройства, АЦП имеет 12-бит, можно эффективно улучшить точность термопары приобретение входных данных.
Кроме того, использование Atmegal6 соответствия системы предназначена для повышения скорости приобретения, тем самым повышая чувствительность измерения температуры. Заполняется CCl000 небольшом расстоянии беспроводной связи. Флэш-памяти данные о температуре может храниться, чтобы читать в беспроводной связи провал. После преобразования на C8051F020 CP2102, свободный порт USB и ПК. Диаграмма аппаратный блок системы, показанной на рисунке 1.
1,1 C8051F020-ориентированный модуль управления системой
Этот модуль содержит C805lF020 модуль управления, модуль памяти FLASH, CP2102 коммуникационный модуль. Когда система представляемого государства, C805lF020 использоваться для термопар приобретения входного аналогового сигнала и сигнала приобретения 12-битный АЦП преобразуется в цифровой сигнал, то данные из C805lF020 справочную таблицу, а затем преобразовать его в Температура данных, обработка данных, упаковка. Наконец, данные записываются на флэш-памяти через последовательный порт для Atmegal6.
Когда система находится в состоянии ожидания, он взаимодействует с компьютером, чтобы общаться через IJSB. CP2102 последовательный и USB интерфейсы для завершения преобразования. Если компьютер хост получает команда, необходимых для чтения данных из флэш-памяти является C805lF020 зачитал данные, а затем отправлены через последовательный порт, а затем CP2102, компьютер на входной интерфейс USB.
От 1,2 до CCl000 как центр модуль беспроводной передатчик
Беспроводной модуль передатчика в том числе CCl000, Atmegal6 и антенны. SmartRF Один CCl000 Chipcon основан технологии, производится под 0.35μm технологии CMOS является идеальным однокристальный приемопередатчик УКВ связи фишек. CCl000 работы группы на 315433868 и 915 МГц. И можно легко запрограммировать на работу в 300 ~ 1000 МГц. AVR микроконтроллеры могут быть использованы для завершения CCl000 Atmegal6 инициализации, а также связи и CCl000 также поддерживать связь и C805lF020 микросхема управления. Когда система представляемого государства, Atmegal6 C8051F020 полученные данные пакеты, отправленные после того как они послали через CC1000.
1,3 для термопар модуль центр приобретение температуры
Модули включают напряжение датчика температуры TMP35 и К-типа термопары. Принцип работы термопары, основанный на горячем конце и холодной разница температур между конца разность потенциалов производится. Как фактических измерений, холодная температура перехода часто не O ℃, поэтому на термопары для температурной компенсации. Термопара температурной компенсации формула выглядит следующим образом:
E (T, 0) = E (T, T0) + E (t0, 0)
Где, E (t0, 0) является фактическое измерение силы, Т тепла стороне температуры, t0 означает температура холодной стороны, 0 для вывода ℃. Измерение температуры в поле, потому что термопары холодной температуры перехода, как правило, не для вывода ℃, но меняется в определенном диапазоне, поэтому измерения термоэдс для E (T, T0). Если вы хотите реальных измерений температуры, соответствующей измерения термоэлектрических E власти (T, 0), компенсация холодного спая не должно быть, необходимых для компенсации 0 ℃ потенциала E (t0, 0), и, с потенциалом холодной температурной компенсации перехода изменения в характеристики термоэлектрических свойств термопары должны быть согласованы, так, чтобы получить лучший эффект компенсации.
Рисунок 2 показывает схему температурной компенсации схеме. Рис, датчик температуры TMP35 температурной компенсации сделали хорошую работу, TMP35 выходного напряжения от сопротивления первой парциальное давление, а затем усилитель К-типа термопары соответствующего E (t0, O).
2, разработка программного обеспечения системы
Доска программного обеспечения уволен C8051F020 включает в себя основной модуль управления процедур и Atmegal6 как центр беспроводной программный модуль передатчика. Мастер управления программный модуль приобретения завершения температуры, обработка данных, передача данных в модуль беспроводной передатчик и испытания температура данные сохраняются, и связь компьютера. Беспроводной модуль передатчика в основном отвечает за инициализацию CC1000 государственная программа ожидает получения C805lF020 пакетов, отправленных CC1000.
2,1 Основной программный модуль управления
Главный командный модуль программы основная функция заключается в полной термопары сигнал аналоговый вход пробы, а затем посмотреть по таблице в справочной таблице данных в данные о температуре, и упаковки. При отправке знак разрешения, запись флеша спасены через последовательный порт для Atmegal6. Программный модуль системы схема показана на рисунке 3.
Система сброса при включении питания, он должен в первую очередь функциональные модули C8051F020 инициализирован. В том числе последовательный порт 0, Serial 1, АЦП, противоречит, Tl, T2 и прерывания процедуры. Система каждые 50 мс через 12-битный АЦП раз выборки входного сигнала и сигнала выборки данных о температуре в справочной таблице. Затем добавить данные заголовка, рамка хвост и битов четности. Наконец, несколько кадров помечены как пакет данных.
При отправке знак разрешения, C805lF020 50 мс по данным пакетной записи FLASH AT45DB041D чипа. Хотя данные пакеты, отправленные через последовательный порт для Atmegal6.
Основной функцией беспроводной передачи процесс завершается инициализации Atmegal6 CCl000, получающих данные из C805lF020 по CCl000 отправлено. Беспроводной передатчик выполнения программы показан на рисунке 3 (б) ниже.
Беспроводной модуль передатчика в разработке программы, первый порт, который будет завершен к Atmegal6 инициализации, и инициализация ТО и T1, а также серийный инициализации порта и прерывания программы, и инициализировать CC1000 программирования. Тогда, в Atmegal6 циклического ожидания. При подтверждении получения данных, убедитесь, что данные корректны, то проснуться и отправить пакет из CC1000.
3 Анализ производительности
Температуры измерительной системы характеризуется использованием двух центральных процессоров и не зависит от температуры схемы компенсации, и ее значение для эффективного улучшения скорости приобретения температуры, что повышает чувствительность измерения изменения температуры. Фактические испытания показали, что точность измерений системы О. 5%, температура скорость приобретения 50 мс.
Система использует отдельный контур компенсации температуры напряжение датчика температуры для компенсации температуры TMP35 оригинал. Вход термопары силы температурной компенсации после борта на борт по усилитель точности оп OP747 далее усиливаться, а затем вход АЦП C8051F020's. Это позволит избежать использования определенных интегрированной термопарой температуры компенсации ограничивается скорость чипа вызвало проблемы.
Система использует новое поколение чипов SOC C8051F020, имеет богатую и мощную периферию, она имеет два АЦП, который ADO с 12 битной точностью, он может эффективно обеспечивать точные приобретения сигнал температуры.
Двойной процессор структуры C805lF020 и Atmegal6, вы можете гарантировать, что система сбора 50 мс время. Потому что беспроводной передатчик и письма часто занимает большую часть времени FLASH, и двойного процессора можно выделить два, что обеспечивает эффективную скорость и стабильность системы.
Флэш-памяти могут быть использованы в измерении температуры AT45DB041D записи данных в режиме реального времени FLASH, для того, чтобы быть препятствий в беспроводной передатчик, когда хранятся данные могут быть эффективными. Данные Тест-система может быть спасены через интерфейс USB к компьютеру, чтобы прочитать.
4 Заключение
Отечественные и зарубежные текущей основной беспроводной системы измерения температуры, температуры точность измерения системы для достижения более высокого уровня. В температуры скорость приобретения, использования независимую схему компенсации температуры, при использовании структуры двухпроцессорной системы, таким образом, эффективно повышения температурной чувствительности измерений и стабильности системы. Кроме того, использование флэш-памяти, в режиме реального времени данные могут быть сохранены, а также повысить надежность системы и практичность.
