無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)記錄功能

成對地使用一只局部溫度傳感器和一只ASK(幅移鍵控)發(fā)射器/接收器，就可以設(shè)計出一個簡單的無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，并且具有數(shù)據(jù)記錄功能。微控制器負責(zé)處理數(shù)據(jù)，并將溫度讀數(shù)顯示給用戶。微控制器的片上UART(通用異步接收器/發(fā)射器)能夠用于數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用。

局部溫度傳感器IC1用于檢測器件的環(huán)境溫度(圖1)。IC1的輸出是一個方波，其頻率與開爾文溫度成正比。ASK發(fā)射器IC2將信號調(diào)制在315 MHz的載波頻率上。用一臺頻率計數(shù)器就可以測量出輸出信號的頻率。當(dāng)TS1腳連接到地，TS0腳連接到VDD時，配置的標尺乘數(shù)為1k/Hz。這個標尺乘數(shù)用TS1腳和TS0腳配置。ASK接收器IC3以相應(yīng)的載波頻率解調(diào)信號(圖2)。

比較器IC4用一個內(nèi)置峰值檢測器連接IC3的RSSI(接收信號強度指示器)。外接RC追隨所接收信號的峰值功率，將其與一個電阻分壓器產(chǎn)生的預(yù)定電壓水平作比較。實驗室的測試表明，一個大約1.57V的閾值可在數(shù)據(jù)輸出引腳產(chǎn)生一個有效輸出，而不會接收到虛假讀數(shù)。將此閾值調(diào)節(jié)到適當(dāng)水平，可以獲得最佳性能。當(dāng)接收到的信號較弱或無效時，比較器的輸出為低，當(dāng)收到信號足夠時，輸出為高。

然后，微控制器IC5采用自己集成的定時器/ 計數(shù)器和LCD驅(qū)動外設(shè)，測量并顯示信號頻率值。計數(shù)器跟蹤輸入溫度信號上的上升沿轉(zhuǎn)換次數(shù)，定時器則跟蹤經(jīng)過的時間。在1秒的經(jīng)過時間以后，發(fā)生一個中斷。此時，電路讀出計數(shù)器的值，將其轉(zhuǎn)換為攝氏度單位，并顯示在LCD上。然后計數(shù)器復(fù)位至零，重新開始這個過程。當(dāng)發(fā)生定時器中斷時，定時器會自動重裝。UART0也輸出最后的溫度。用手持頻率計數(shù)器可以驗證這個溫度讀數(shù)。

微控制器通過P6.0監(jiān)控信號的功率，這是一個通用輸入引腳。當(dāng)輸入為邏輯低時，LCD與UART輸出“noRF”，提醒用戶如果發(fā)射器與接收器之間距離過遠時，可能發(fā)射器有問題。設(shè)計使用的LCD連接在IC的評估套件中。在匯編數(shù)據(jù)部分中用一個查找表的方法，可以保留所顯示A到G段的內(nèi)部映射。這種保留可確保顯示正確的段。通過一個RS-232電平轉(zhuǎn)換器，UART輸出將數(shù)據(jù)發(fā)送給一個數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，如一臺計算機。

在組裝時，用MAX-IDE匯編軟件對設(shè)備編程。與MAX-IDE一起使用的MAXQJTAG將代碼裝入到設(shè)備內(nèi)。從這里可以下載到項目的文件。本設(shè)計提供以1°C為間隔的1秒溫度刷新速率，這在IC1的精度范圍內(nèi)。

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