基于arm的倉(cāng)庫(kù)溫濕度無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-02-12 10:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變而進(jìn)行濕度測(cè)量的[1215]。下面介紹HS1101濕度傳感器及其應(yīng)用。 圖16 S3C44B0X與HS1101的接口電路圖HS1101的I/O口只進(jìn)行讀操作，不進(jìn)行寫操作，也就是將采集到的濕度讀出并通過(guò)S3C44B0X的GPF3口送入CPU中進(jìn)行處理。 HS1101的特點(diǎn) 圖17 HS1101實(shí)物圖不需要校準(zhǔn)的完全互換性；高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性；快速響應(yīng)時(shí)間；專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)；有頂端接觸（HS1100）和側(cè)面接觸（HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過(guò)程等。 HS1101的參數(shù)特性相對(duì)濕度在0%～100%RH范圍內(nèi)；電容量由162pF變到200pF,其誤差不大于2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于5s；℃?？梢娖渚仁禽^高的。其濕度－電容響應(yīng)曲線如圖18： 20 40 60 80 100 相對(duì)濕度% 200 190 180 170 電容F 圖18 HS1101濕度－電容響應(yīng)曲線電容擬和曲線公式： C(PF)=C@55%RH*(*10 7 *RH 3 *10 5 *RH 2 +*10 3 *RH+*10 1 ) 頻率影響：參數(shù)表中，所有數(shù)據(jù)均在 10KHz 下取得。 HS1100/1101 可以工作在 5KHz 到 100KHz 之間，頻率對(duì)電容值的影響如下：C@fKHz （ *1n （ fKHz ））極性：測(cè)量中，為得到更好的重復(fù)性，將管腳 2 接地。（管腳 2 在帽頭遠(yuǎn)端） 表11 HS1101常用參數(shù)參數(shù)符號(hào)參數(shù)值單位工作溫度Ta40～100℃儲(chǔ)存溫度Tstg40～125℃供電電壓Vs10Vac濕度范圍RH0～100%RH焊接時(shí)間@=260℃t10S擬和曲線公式如下：F mes(Hz) =F 55(Hz) (*10 3 *RH+*10 6 *RH 2 *10 8 *RH 3 ) AYNRF905無(wú)線收發(fā)模塊部分隨著我國(guó)國(guó)際地位和科研水平的不斷提高，無(wú)需導(dǎo)線連接的無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)用戶有著極大的吸引力。無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)采用了能在局域范圍內(nèi)無(wú)線傳輸信息的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，在不改動(dòng)原有設(shè)施的前提下，將有效的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確、快速和安全地傳送給與會(huì)者。因此，無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)得到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域廠商的廣泛關(guān)注，未來(lái)，無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)很有可能代替現(xiàn)有的有線數(shù)據(jù)系統(tǒng)，成為今后數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹髁鳌RF905與S3C44B0X的接口電路圖如圖19所示： 圖19 NRF905與S3C44B0X的接口電路圖 AYnRF905無(wú)線收發(fā)模塊簡(jiǎn)介nRF905是一種單片射頻收發(fā)器，～，工作于433/868/915MHz三個(gè)ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）頻道，頻道之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于650us。nRF905由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成，不需外加聲表濾波器，ShockBurst工作模式，自動(dòng)處理字頭和CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)），使用SPI界面與微控制器通信，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 AYnRF905的管腳排列AYnRF905的管腳排列如下圖110所示：圖110 nRF905的管腳排列（1） ～，不能在這個(gè)區(qū)間之外。（2） 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的5V單片機(jī)I/O口直接相連，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然對(duì)3V左右的單片機(jī)更加適用了。（3） 硬件上面沒有SPI的單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片機(jī)I/O口模擬SPI不需要單片機(jī)SPI模塊介入，只需添加代碼模擬SPI時(shí)序即可。（4） 13腳、14腳為接地腳，需要和母板得邏輯地連接起來(lái)。（5） 排列間距為100mil，標(biāo)準(zhǔn)DIP插針。（6） 與51系列單片機(jī)P0口連接時(shí)候，需要外加10K的上拉電阻，與其余口連接不需要。具體管腳說(shuō)明見下表：表12 nRF905管腳說(shuō)明管腳名稱管教說(shuō)明說(shuō)明1VCC電源電源+— DC2TX_EN數(shù)字輸入TX_EN=1 TX 模式 TX_EN=0 RX 模式3TRX_CE數(shù)字輸入使能芯片發(fā)射或接收4PWR_UP數(shù)字輸入芯片上電5uCLK時(shí)鐘輸出本模塊該腳廢棄不用，向后兼容6CD數(shù)字輸出載波檢測(cè)7AM數(shù)字輸出地址匹配8DR數(shù)字輸出接收或發(fā)射數(shù)據(jù)完成9MISOSPI 界面SPI 輸出10MOSISPI 界面SPI 輸入11SCKSPI 時(shí)鐘SPI 時(shí)鐘12CSNSPI 使能SPI 使能13GND地接地14GND地接地 AYnRF905的工作模式AYnRF905一共有四種工作模式，其中有兩種活動(dòng)RX/TX模式和兩種節(jié)電模式。分別為活動(dòng)模式：ShockBurst RX和ShockBurst TX，節(jié)電模式：掉電和SPI編程、Standby和SPI模式。其工作模式由TRX_CE、TX_EN、PWR_UP的設(shè)置來(lái)設(shè)定。具體見下表：表13 nRF905的工作模式PWR_UPTRX_CETX_EN工作模式0XX掉電和SPI編程10XStandby和SPI編程110ShockBurst RX111ShockBurst TX（1） ShockBurst模式ShockBurstTM收發(fā)模式下，使用片內(nèi)的先入先出堆棧區(qū)，數(shù)據(jù)低速?gòu)奈⒖刂破魉腿?，但高速發(fā)射，這樣可以盡量節(jié)能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。與射頻協(xié)議相關(guān)的所有高速信號(hào)處理都在片內(nèi)進(jìn)行，這種做法有三大好處：盡量節(jié)能、低的系統(tǒng)費(fèi)用（低速微處理器也能進(jìn)行高速射頻發(fā)送）、數(shù)據(jù)在空停留時(shí)間短，抗干擾性高。ShockBurstTM技術(shù)同時(shí)也減小了整個(gè)系統(tǒng)的平均工作電流。在ShockBurstTM收發(fā)模式下，RF905自動(dòng)處理字頭和CRC校驗(yàn)碼。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)把字頭和CRC校驗(yàn)碼移去。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)加上字頭和CRC校驗(yàn)碼，當(dāng)發(fā)送過(guò)程完成后，DR引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。① ShockBurstTX發(fā)送流程典型的RF905發(fā)送流程分以下幾步：A. 當(dāng)微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，通過(guò)SPI界面，按時(shí)序把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給RF905，SPI界面的速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定；B. 微控制器置高TRX_CE和TX_EN，激發(fā)RF905的ShockBurstTM發(fā)送模式；C. RF905的ShockBurstTM發(fā)送：（1） 射頻寄存器自動(dòng)開啟；（2） 數(shù)據(jù)打包（加字頭和CRC校驗(yàn)碼）；（3） 發(fā)送數(shù)據(jù)包；（4） 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成時(shí)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高；D. AUTO_RETRAN被置高，RF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低；E. 當(dāng)TRX_CE被置低，RF905發(fā)送過(guò)程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。注意：ShockBurstTM工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程開始，無(wú)論TRX_EN和TX_EN引腳是高或低，發(fā)送過(guò)程都會(huì)被處理完。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢，RF905才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。② ShockBurstRX接受流程接收流程分以下幾步：A. 當(dāng)TRX_CE為高、TX_EN為低時(shí)，RF905進(jìn)入ShockBurstTM接收模式；B. 650us后，RF905不斷監(jiān)測(cè)，等待接收數(shù)據(jù)；C. 當(dāng)RF905檢測(cè)到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳被置高；D. 當(dāng)接收到一個(gè)相匹配的地址，AM引腳被置高；E. 當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢，RF905自動(dòng)移去字頭、地址和CRC校驗(yàn)位，然后把DR引腳置高；F. 微控制器把TRX_CE置低，RF905進(jìn)入空閑模式；G. 微控制器通過(guò)SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)；H. 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢，RF905把DR引腳和AM引腳置
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