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爱彩彩票网站无线环境检测系统的设计与实现

时间:2019-01-08 13:58

  正在发射电道中(睹图4),咱们选用74HC00,可正在3 V电压下任务,74HC()o告竣了lO.7 MHz的载波爆发,信号调制,功放驱动为一体。功放的额定输出功率是0.1 w。

  正在全体体系的打算历程中,尽头和节点都需求一个主控芯片举行管束。主芯片选用MSP430F5438系列单片机。正在信号调制方面采用了OOK(On.Off Keying)调制计划。正在高频功放方面,采用了分立元件自制戊类放大器利用NEC公司的产物2SC3355做功放管。结果确定通讯和议计划拔取,打算思思足由检测终端倡议一次消息阿步传输,悉数的节点依照本身的编号正在差别的时隙发送消息,中继节点自行探求判决。通过一系列的拔取和设汁,全体体系的布局打算如图1所示。

  监测终端的软件苛重职业便是发送同步信号,恭候探测节点返回的数据。并正在液晶上显示出来。探测节点的职业是依时收罗数据,并正在收到同步信号或者监测到其它节点的岁月发送数据,并正在收到中继苦求后供应中继任职。图6和图7便是终端软件和节点软件的流程图。

  全体通讯历程如下图示,终端陆续倡议同步传输,每个同步传输分为消息同步发送和中继同步发送2个阶段。消息同步发送阶段收到终端同步信号的节点正在分派给本身的时隙发送数据。中继同步阶段没有收到终端同步信号的节点收到相邻节点恢复给终端的消息后,正在本阶段本身的时隙内发送中继苦求,方针ID为监听到的节点中的大肆一个,由选中的节点鄙人一个消息同步发送阶段庖代本身发送消息给终端。

  处境监测是指通过对影响处境质料身分的代外值的测定,确定处境质料(或污染水准)及其转化趋向。跟着科技的陆续提高,奇特是策动机技能和汇集技能的陆续成长,处境检测由经典的化学剖释向仪器与策动机和汇集相联络的式样,告竣f单片机为掌握主旨,实质制制一个终端和2个节点,终端能从节点获取节点的处境温度和光照消息,而且节点可能告竣中继转发的成效。全体体系采用OOK调制式样,收发都利用一个天线,爱彩彩票主页终端发射信号时。

  因为本体系采用的是OOK凋制,于是采用聪颖度高的倍压检波。当终端与节点隔绝较远时,为了进步吸收聪颖度,于是利用了两级放大,从而正在隔绝较远的岁月也能寻常检测到信号。探究到正在近隔绝时,正在天线线圈吸收处加上限幅电道。云云就包管了正在近隔绝和远隔绝时都可能吸收到较好的信号。不过实质上因为正在很远的岁月吸收到的信号依然很小,云云就导致了跟着隔绝的遐迩需求更正比力器的参考电平,于是采用一个RC积分坚持电道,使得能检测到最大的峰值,云云就告竣了自适当比力,从而正在远隔绝时串口如故可能精确识别信号。

  从C3355的datasheet上则三极管的输出获得集电极的输出电容,故假设输出电容是15 pF,阻抗可等效为一个42的电阻与一个15 pF支配的电容并联。取集电极馈电线 uH兼行动输出的谐振同道,此时所需的谐振电容为22.12 pF,于是还需求正在集电极到地接入一个(10~22.12)pF的电容,为了便于调谐,采用了一只5/35pF的可调电容,经由云云后,三极管输出为42n的纯阻,然后经由一个42 ~16.3 k的三阶低通滤波器告竣阻抗变换,而且使输出波形光滑(滤掉载波的高次谐波)。

  正在节点上采用高效用的开闭形态功放,而终端也能够利用戊类放大。设定输出功率为0.1 w。开始策动C3355的输出阻抗,假设C3355的输出功率为0.1 w,依照功放的最佳负载策动获得,咱们的电源电压为Vc=3 V,设Vce=0.1V,输出功率Po=0.1 w,策动得出最佳输出电阻为

  将欲传输的消息通过串口输出的电平掌握本振的开断从而告竣OOK调制,后级利用丙类功放发射,吸收端节点将天线上的信号举行放大,然后倍压检波,通过自适当比力器解调出数据,结果再向终端回传处境消息。

  通讯和议采用的是终端倡议同步传输,各个节点依照终端的同步消息同步本身的时钟,然后正在本身编号所分派的时隙内顺次传输。

  体系以MSP430F5438单片机行动终端和节点的主控芯片,光照探测由光敏电阻来告竣,温度可由单片机内部自带的温度传感器获得。,数据的调制、吸收采用串口通讯,利用I/O口来掌握天线 体系的外面剖释与策动

  测试条款为:终端供电5 V。室温为26 qc。下面举行的是终端节点通讯隔绝的测试。

  温度、光照衡量:温度因为采用芯片内集成温度传感器,可采用温度计对温度确实度举行测试。经由算法储积,正在23~40℃的界限内,温度确实度正在2℃以内。终端与节点的通讯隔绝最远町达35 cm。节点告竣r中继转发的成效。节点的电流额外小,正在3 mA以内。

  当地振荡采用lO.7 M谐振器以及74HC00组成的皮尔斯振荡器,同时通过门级电道还能够增大对后级丙放的驱动功率,而串121也能够通过与非门来调制信号。

  吸收电道睹图5。吸收机的前端采用了限幅电道,一个很小的电容(22 pF)后面接2个对象相反的二极管到地。云云就包管了正在收发天线很近的岁月,吸收到的电压被局部正在0.25 V。