無線溫濕度傳感器
發(fā)布時間:2012/4/14 18:36:14 訪問次數(shù):2169
無線溫濕度傳感器由溫濕度采集 CM300DY-24A 傳感模塊和無線通信模塊組成。傳統(tǒng)的空氣溫度傳感器和濕度傳感器是分別開發(fā)的,但是由于濕度傳感器本身受環(huán)境溫度的影響比較大,環(huán)境溫度的變化會直接造成濕敏元件輸出值的變化,從而造成較大的測量誤差。隨著技術(shù)不斷的發(fā)展,溫度和濕度傳感器新產(chǎn)品層出不窮,例如瑞士Sensirion公司研制的SHT11型智能化溫/濕度傳感器,其外形尺寸僅為7.5mm×Smm×2.5mm,體積與火柴頭相近。SHT1 1[卅具有二線串行接口的蓽片全校準(zhǔn)數(shù)字式新型相對濕度和溫度傳感器,可用來測量相對濕度、溫度和露點等參數(shù),具有數(shù)字式輸出、免調(diào)試、免標(biāo)定、免外圍電路及全互換的點。該傳感器將CMOS具有100%的互換性。其測量原理是首先利用兩只傳感器分別產(chǎn)生相對濕度、溫度的信號,后經(jīng)過放大分別送至A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換、校準(zhǔn)和糾錯,最后通過二線串行接口將相對濕度及溫度的數(shù)據(jù)送至微控器,再利用微控器完成非線性補償和溫度補償。
MC13213是Freescale公司開發(fā)的一款SOC芯片,它主要由微處理器和射頻模塊兩部分組成。其主要特點有:其設(shè)計構(gòu)架符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn);接收靈敏度<-92dBm,發(fā)送功率為-28.7~+3.4dBm可調(diào);擁有0—15(共16)個可選工作信道;包含低噪放大器、lOmW的功率放大器、壓控振蕩器、片上電源供給調(diào)節(jié)單元、全擴頻編解碼單元;采用O-QPSK的調(diào)制方式,最大傳輸速率為250kbit/s;采用ZigBee技術(shù)和全頻譜編碼譯碼;經(jīng)濟高效的CMOS設(shè)計,幾乎不需要外部組件;可編程的時鐘,供基帶MCU使用;標(biāo)準(zhǔn)的4線SPI(以4MHz或更高頻率運行)以不可擴展的范圍性能;可編程的輸出功率,通常為OdBm;超低功率模式;高達32條可編程的GPIO(通用輸入/輸出)引腳;采用直接序列擴頻的二進制編碼方式,增強了杭干擾能力;采用數(shù)字相移鍵控調(diào)制技術(shù),大大降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率;采用免沖突的載波檢測多址接入機制,避免了數(shù)據(jù)傳輸過程中的沖突。
無線溫濕度傳感器可以由SHT11和MC13213構(gòu)成,如圖11-2所示,采用ZigBee協(xié)議棧組織數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),并將溫濕度信息通過中心節(jié)點,發(fā)送至監(jiān)測服務(wù)器。信息處理過程是在終端設(shè)備的檢測電路檢測到其所監(jiān)控的對像發(fā)生變化時,由終端設(shè)備中的ZigBee通信傳輸模塊對信息進行簡單處理后,主動發(fā)起連接,將處理后的信息傳送給基站,以期得到基站信息應(yīng)答的一個通信過程。實際工作中的應(yīng)用測試表明,該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備95%以上的時間處于低功耗狀態(tài),而ZigBee模塊在低功耗模式下其電流為十幾微安;而在其他工作模式下,ZigBee模塊的電流小于15mA。因此,采用基于信息變化觸發(fā)的方式可以大大地降低功耗,這就極大地延長了終端設(shè)備的電池使用壽命。
無線溫濕度傳感器由溫濕度采集 CM300DY-24A 傳感模塊和無線通信模塊組成。傳統(tǒng)的空氣溫度傳感器和濕度傳感器是分別開發(fā)的,但是由于濕度傳感器本身受環(huán)境溫度的影響比較大,環(huán)境溫度的變化會直接造成濕敏元件輸出值的變化,從而造成較大的測量誤差。隨著技術(shù)不斷的發(fā)展,溫度和濕度傳感器新產(chǎn)品層出不窮,例如瑞士Sensirion公司研制的SHT11型智能化溫/濕度傳感器,其外形尺寸僅為7.5mm×Smm×2.5mm,體積與火柴頭相近。SHT1 1[卅具有二線串行接口的蓽片全校準(zhǔn)數(shù)字式新型相對濕度和溫度傳感器,可用來測量相對濕度、溫度和露點等參數(shù),具有數(shù)字式輸出、免調(diào)試、免標(biāo)定、免外圍電路及全互換的點。該傳感器將CMOS具有100%的互換性。其測量原理是首先利用兩只傳感器分別產(chǎn)生相對濕度、溫度的信號,后經(jīng)過放大分別送至A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換、校準(zhǔn)和糾錯,最后通過二線串行接口將相對濕度及溫度的數(shù)據(jù)送至微控器,再利用微控器完成非線性補償和溫度補償。
MC13213是Freescale公司開發(fā)的一款SOC芯片,它主要由微處理器和射頻模塊兩部分組成。其主要特點有:其設(shè)計構(gòu)架符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn);接收靈敏度<-92dBm,發(fā)送功率為-28.7~+3.4dBm可調(diào);擁有0—15(共16)個可選工作信道;包含低噪放大器、lOmW的功率放大器、壓控振蕩器、片上電源供給調(diào)節(jié)單元、全擴頻編解碼單元;采用O-QPSK的調(diào)制方式,最大傳輸速率為250kbit/s;采用ZigBee技術(shù)和全頻譜編碼譯碼;經(jīng)濟高效的CMOS設(shè)計,幾乎不需要外部組件;可編程的時鐘,供基帶MCU使用;標(biāo)準(zhǔn)的4線SPI(以4MHz或更高頻率運行)以不可擴展的范圍性能;可編程的輸出功率,通常為OdBm;超低功率模式;高達32條可編程的GPIO(通用輸入/輸出)引腳;采用直接序列擴頻的二進制編碼方式,增強了杭干擾能力;采用數(shù)字相移鍵控調(diào)制技術(shù),大大降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率;采用免沖突的載波檢測多址接入機制,避免了數(shù)據(jù)傳輸過程中的沖突。
無線溫濕度傳感器可以由SHT11和MC13213構(gòu)成,如圖11-2所示,采用ZigBee協(xié)議棧組織數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),并將溫濕度信息通過中心節(jié)點,發(fā)送至監(jiān)測服務(wù)器。信息處理過程是在終端設(shè)備的檢測電路檢測到其所監(jiān)控的對像發(fā)生變化時,由終端設(shè)備中的ZigBee通信傳輸模塊對信息進行簡單處理后,主動發(fā)起連接,將處理后的信息傳送給基站,以期得到基站信息應(yīng)答的一個通信過程。實際工作中的應(yīng)用測試表明,該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備95%以上的時間處于低功耗狀態(tài),而ZigBee模塊在低功耗模式下其電流為十幾微安;而在其他工作模式下,ZigBee模塊的電流小于15mA。因此,采用基于信息變化觸發(fā)的方式可以大大地降低功耗,這就極大地延長了終端設(shè)備的電池使用壽命。
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