无线湿温度监测系统的设计
3 系统组成模块
3.1 无线发射接收模块
系统通过无线收发模块传输现场采集的数据,系统所处环境较恶劣,对数据传输的可靠性要求较高。综合考虑以上因素,采用以nRF2401AG 为核心芯片的无线数传模块。nRF2401AG 是单片无线收发一体的芯片。模块工作电压为2.7~3.6V,内置天线;采用全球开放2.4GHz ISM 频段,免许可证使用;采用高效GMSK 调制最高传输速率达到1Mbit/s,抗干扰能力强;有125 个频道,可满足多频及跳频需要;内置硬件CRC 检错,支持点对多点通信地址控制。
模块可以通过软件设置地址,只有收到本机地址时才会输出数据,可直接连接各种MCU,软件编程非常方便。nRF2401AG 可通过软件设置40 bit 的地址,适合点对多点的数据传输;CRC 纠检错硬件电路和协议,提高了系统的可靠性,且不再需要用软件对传输数据进行差错控制编码,简化了软件编程。PTR4000PA 是PTR4000 的功率加强型产品,传输距离更远(开阔地约300-400m,室内约 50-100m)。nRF2401AG 最突出的特点是具有一种ShockBurstTM Mode(突发模式)的通信模式。ShockBurst Mode 使用芯片内部的先入先出堆栈区,数据可以从低速微控制器送入,高速(1 Mb/s)发射出去,字头和校验码由硬件自动添加和去除。其优点是功耗低,抗干扰能力强。
3.2 温度测量模块
温度传感器采用采用 Dallas 公司的单总线数字温度传感器 DS18B20,芯片内部集成了温度传感器和模数转换器。其测温范围为-55-+125℃,测量的温度值可编程为9、10、11 和12 位数字表示,相应温度分辨力分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃ 和 0.0625℃。用户可设定温度超标报警的上、下限值。
DS18B20 为一线通信接口,必须先完成ROM 设定,否则记忆和控制功能将无法使用。主要首先提供以下命令之一: