基于CC1110的無線雙軸傾角傳感器設(shè)計(jì)

　　摘要：無線雙軸傾角傳感器是利用MEMS傾角傳感器采集信號，并通過無線方式傳輸測量現(xiàn)場中被測物端面傾斜角度的測量儀器。本文介紹了一種以STC89C52單片機(jī)為控制核心，結(jié)合ADXL202加速度傳感器，以及無線芯片CC1110設(shè)計(jì)的無線雙軸傾角傳感器。該系統(tǒng)體積小、穩(wěn)定性好、功耗低、通信效率高，因此可廣泛應(yīng)用于測量、監(jiān)測等工業(yè)領(lǐng)域。

　　引言

　　傾角傳感器是一種測量傾斜角度的傳感器，只要是需要知道傾斜角度的場合都可以使用傾角傳感器進(jìn)行測量。適合應(yīng)用于工廠、鐵路、隧道、船業(yè)、建筑業(yè)、醫(yī)療事業(yè)、汽車行業(yè)、核工業(yè)和航空航天事業(yè)等。隨著微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)的迅猛發(fā)展，對傾角傳感器的應(yīng)用也提出了更高的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，由于環(huán)境原因，很多測量現(xiàn)場是人員無法到達(dá)的。本文設(shè)計(jì)了一種利用MEMS的加速度傳感器并結(jié)合單片機(jī)技術(shù)的無線雙軸傾角傳感器。這種傳感器不僅體積小、安裝方便，而且有很高的性價(jià)比，同時(shí)可用于復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境進(jìn)行信號采集，有很大的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用前景十分廣泛。

　　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

　　雙軸加速度傳感器ADXL202可用來檢測二維加速度信號以及傾角角度。將采集到的信號傳輸進(jìn)CC1110，由其內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進(jìn)一步進(jìn)行分析處理。處理后得到的傾角數(shù)據(jù)經(jīng)由RF電路發(fā)送出去，無線接收模塊檢測同頻率的信號并接收數(shù)據(jù)。具體設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　由圖1可知，無線雙軸傾角傳感器主要由傳感器模塊、單片機(jī)模塊、顯示模塊、無線模塊四部分組成?！　?/p>

 

　　(1)傳感器模塊：設(shè)計(jì)MEMS傳感器的外圍電路，使傳感器能輸出數(shù)字信號。本系統(tǒng)采用ANALOG DEVICES公司的ADXL202芯片。

　　(2)單片機(jī)模塊：單片機(jī)是系統(tǒng)的控制中心，完成數(shù)據(jù)處理、輸出顯示數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用了ST公司的STC89C52單片機(jī)作為控制核心。

　　(3)顯示模塊：該模塊作用是使用LCD將輸出的X軸和Y軸的傾角顯示出來。

　　(4)無線模塊：無線收發(fā)電路是將單片機(jī)處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送，并由另一無線模塊接收，本系統(tǒng)采用了TI公司的CC1110芯片作為無線模塊核心。

　　系統(tǒng)具體電路設(shè)計(jì)

　　硬件電路主要包括電源模塊、傳感器的調(diào)理模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊和無線收發(fā)模塊。