測溫度研制報告word版-資料下載頁
2025-03-23 03:25本頁面
【正文】 (2)數(shù)據(jù)校驗:采用CRC校驗。(3)單片機系統(tǒng)為16，上位機為7。 在串行通信中，一個重要的指標是波特率，它反映了串行通信的速率，也反映了對傳輸通道的要求。一般異步通信的波特率在 50b/s~9600b/s 之間。由于異步雙方各用自己的時鐘，要保證捕捉到正確的信息，最好采用較高頻率的時鐘，一般選擇時鐘頻率比波特率高16或64倍，若選擇時鐘頻率低于波特率，則頻率稍有偏差便會產(chǎn)生接收錯誤。上位機發(fā)送數(shù)據(jù)后等待下位機的回應(yīng)，如果下位機接收正確，則發(fā)送下一條數(shù)據(jù):如果下位機接收錯誤，或者沒有收到回應(yīng)信息，上位機重新發(fā)送數(shù)據(jù)，如果重復(fù)發(fā)送三次還沒有回應(yīng)，系統(tǒng)提醒用戶通信中斷。 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的接收采用中斷的方式，即只要計算機的緩存區(qū)有數(shù)據(jù)從串口傳過來，立即執(zhí)行中斷程序。 溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作在惡劣的電磁環(huán)境中，受到各種各樣的電磁干擾。而數(shù)據(jù)采集是整個監(jiān)測系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)，它能否正常工作對整個監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)起著決定性的作用。溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在垃圾處理廠中屬弱點設(shè)備，抗干擾能力較弱。因此，如果不加防范，電磁干擾會嚴重地干擾系統(tǒng)工作，甚至造成電路擊穿損壞，形成永久性故障。下面就從電磁干擾的產(chǎn)生、對電磁干擾的抑制和提高單片機自身可靠性三個方面論述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計。 電氣設(shè)備工作時，在接收的信號中，除了接收有用的信號之外，還夾雜著一些無用的信號這種無用且不規(guī)則變化的信號— “噪聲”，外部噪聲對電氣設(shè)備的干擾幾乎都是通過傳導(dǎo)耦合和空間耦合兩種方式實現(xiàn)的。本設(shè)計采用了如下的抗干擾措施:數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)電源來自工頻交流線路，外部噪聲傳導(dǎo)耦合是主要噪聲來源，因此如何抑制來自電源系統(tǒng)的干擾就成為提高系統(tǒng)抗干擾性能的一個重要環(huán)節(jié)。首先是對系統(tǒng)浪涌沖擊干擾的抑制，浪涌沖擊變化快、時間短、功率大，因而危害性大。對浪涌沖擊一般可采用吸收其能量和瞬時短路干擾噪聲的辦法。由于壓敏電阻和瞬變抑制二極管具有瞬間短路放電的性能，因此被用來抑制線路大電流沖擊。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要正常工作,首先應(yīng)正確無誤地檢測到被測信號。若信號受到嚴重干擾，導(dǎo)致信號難以辨識，在一些干擾嚴重的場合，微弱的信號甚至?xí)谎蜎]于干擾之中。為了獲得真實信號，采取如下措施:首先是提高信號幅值，從抑制傳輸干擾的角度看，提高信號幅值是一種簡單而有效的方法。提高信號幅值就提高了“信噪比”，因而增強了信號在傳輸過程中的抗干擾能力，為此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件上人為地將信號進行前期放大?？臻g藕合主要是通過“場”的耦合形式對前端機形成干擾，因此抑制干擾的措施應(yīng)放在對“場”的隔離上，場的隔離采用屏蔽的方法。屏蔽的實質(zhì)是通過屏蔽物體對外來的電磁干擾進行吸收或反射以防止噪聲侵害電氣設(shè)備。用導(dǎo)電性能良好的金屬導(dǎo)體制成的屏蔽體適用于電場的屏蔽，用高導(dǎo)磁材料制成的屏蔽體適用于磁場屏蔽。1． 信號線的屏蔽措施為了防止“干擾噪聲”通過空間藕合方式侵入信號線傳輸線必須選用雙絞屏蔽線。屏蔽層采用一點接地的方式，采用 雙 絞 屏蔽線是因為雙絞線相互絞合，在導(dǎo)線上會產(chǎn)生相反的電動勢，因此對外部干擾磁通的抑制較強。特別對低頻信號的傳輸，雙絞屏蔽線的屏蔽效果比較好。2． 電源的屏蔽措施由于本系統(tǒng)裝置的電源使用的是由交流電源變壓器變壓、整流、穩(wěn)壓后得到直流。所以對電源的屏蔽包括兩個部分，交流市電是低頻信號，一般可選用普通屏蔽線或雙絞屏蔽線作為電源進線。對于電源變壓器(自設(shè)計的電抗器)的屏蔽，普通電源變壓器的一次繞組與二次繞組間雖然是絕緣的，然而，對干擾的抑制卻微乎甚微。這是由于它的一次側(cè)和二次側(cè)靠得很近，很多部位存在分布電容，交流電中的噪聲將通過分布電容藕合到二次側(cè)。本章主要詳細論述了數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的設(shè)計情況。據(jù)采集系統(tǒng)工作環(huán)境比較復(fù)雜，其工作電源的設(shè)計安全可靠顯得更為重要。同時詳細論述了微處理器MSP430F149和無線收發(fā)芯片CC1100的特點，及其在本系統(tǒng)中的具體應(yīng)用方式及其抗干擾設(shè)計。 第五章 系統(tǒng)誤差1）基本誤差 將測試溫度平穩(wěn)地按增大和減小方向，測量各點所對應(yīng)的溫度，計算出各點誤差。其最大值即為基本誤差。試驗點一般應(yīng)至少包括應(yīng)用范圍0、25％、50％、75％、100％這5個點。測量儀表基本誤差限應(yīng)小于被測基本誤差限的1/4。我們采用鉑電阻溫度計，作為測量儀器。我們選擇20度、30度、45度、60度、80度，五個溫度點作為測量點，實測數(shù)據(jù)為：理論測量點20℃30℃45℃60℃80℃實測值℃℃℃℃176。℃176。偏差℃℃℃℃℃以上結(jié)果說明，ADC線性度較好。誤差可以通過修正進一步減小。 下表為實測數(shù)據(jù)理論測量點20米40米60米80米100米發(fā)送位數(shù)1024010240102401024010240接收到位數(shù)1024010240102401024010240錯誤位數(shù)122071102誤碼率176。176。%%1% 從無碼率看，主要原因是由CC1100的路徑衰減引起的。結(jié) 論本文設(shè)計了由溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(無線終端下位機)和溫度數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)(上位機)組成的溫度監(jiān)測無線收發(fā)裝置，上位機與下位機為一對多關(guān)系。溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)通過無線數(shù)據(jù)通道聯(lián)系，分別以單片機MSP430為控制核心，采用CC1100實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)無線收發(fā)功能。本文的主要工作如下:1. 綜述了堆肥發(fā)酵中溫度監(jiān)控的重要性及溫度的測量方法。2. 完成了溫度傳感器的選型，CPU的選型，射頻收發(fā)模塊的選型。3． 完成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計了溫度監(jiān)控系統(tǒng)的電源電路、測溫電路、數(shù)據(jù)無線傳輸電路以及通信接口電路等構(gòu)成系統(tǒng)的所有電路。4. 制定數(shù)據(jù)無線傳輸通信協(xié)議，編制構(gòu)成本溫度測量裝置的程序，并對各部分電路進行實驗。
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