压力传感器无线数据传输

1、摘要：采用无线发射接收模块，结合单片机控制,设计一种压力传感器的无线数据传输系统。实际调试表 明：性能达到了设计要求，传输距离达到几十米。关键词：无线发射和接收;单片机;数据采集引言在当今信息化时代，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件传感器，已经成为各个应用领 域,特别是自动监测、自动控制系统中不可缺少的重要技术工具。在有些领域由于条件所限，采用普通有线电 缆引出信号是无法满足要求或者跟本无法实现的。近几年，无线通信技术取得了很大的进步，特别是数字电路 和射频电路工艺的进步，使得无线通信更加经济、可靠。本文采用专用无线收发模块，设计了一种基于压力传 感器的无线数据采集方案。系统总

2、体设计本系统由数据采集发送、数据接收处理两部分组成。数据采集发送部分主要以单片机为核心，还包括传感器、 信号调理电路、数模转换电路及数据发送模块。数据接收处理则是对接收到的数据进行数码显示。系统总 体框图示于图1。数据采集该系统采集主要以Atmel公司的AT89C51单片机为控制处理核心，由它完成对数据的采集处理以及控制数 据的无线传输。AT89C51单片机是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机,片内带有一个4KB的可编程/可擦除/只读存储器;其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容。信号条理电路主要是采用仪表放大器AD623对传感器采集到的微弱差分信号进行放大,AD623是美国ADI公司的

3、一种低价格，高性能的仪表放大 器。数模转换电路采用ICL7135将采集到的模拟数据转换为数字数据。它是四位半的双积分A/D转换器， 具有精度高、价格低廉、抗干扰能力强的优点。数据经过调理和数模转换送入单片机，单片机对接收到的数据进行处理，然后通过无线发射模块和接收模块 将压力数据送入数码显示电路显示数据。图1系统框图图2发射电路图3接收电路无线数据收发系统收发系统由发射单元（图2）和接收单元（图3）两部分组成。工作原理是：单片机将4位并行数据输出至编码 器PT2262,PT2262对4位并行数据进行编码，转换成串行信号送入发射模块F05C,通过天线发射出去;接收 模块则是将收到的信号进行解调，

4、然后送入解码器PT2272解码,解码出4位并行数据。本系统采用了专用发射模块F05C和接收模块J04E,该对模块是专为这种编码电路无线传输而设计的低速 数传模块。该模块采用SMT树脂封装，体积小巧,工作在315MHz频率上，可以长时间连续发送和接收。发 射模块F05C采用声表谐振器稳频，频率一致性较好,免调试，特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。 它具有较宽的工作电压范围及低功耗特性,12V为最佳工作电压，发射电流约5-8mA。而且F05C内含隔离 调制电路消除输入信号对射频电路的影响，信号直接耦合,性能稳定编码信号可以直接连接到F05C的数据 输入端。接收模块J04E采用独特的超再生电路

5、结构，内含放大整形,输出数据信号可以直接至解码器,使用极 为方便，是一种性价比较好的超再生模块。,J04E具有极低功耗,3V时只消耗0.2mA电流，可长期处于待机状 态。编解码器PT2262/2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路。发送端PT2262输出12 位编码，高8位为地址，低4位为数据。发送时以高位在前，低位在后的顺序逐次发送这12位码，其中地址码 的逻辑状态为“0”,“1”,“悬空”，数据码的逻辑状态为“0”,“1”。接收端PT2272接收到的地址与自身设置的地址 相同时，才将接收到的数据进行解码，并输出。PT2262编码器的A0A7引脚为地址引脚海一位有三种逻辑

6、状态：“1”,“0”,“悬空”，任意组合可提供6561个 地址码；D0D3引脚为数据引脚海一位有“0”,“1”两种状态；OSC1,OSC2为震荡器引脚，外接振荡电阻就可 以产生振荡;TE引脚为发送使能端，给它一个低电平,就可以触发振荡器产生振荡，地址和输入的数据一起被 编码，经DOUT引脚输出经调制的串行数字信号，8位地址码和4位数据码组成一个码字,A0为首位PT2272 是与PT2262配对的解码器，其中地址码A0A7的设置必须与PT2262相同才能将接收到的数据锁存并输 出；DIN为数据输入引脚,VT为有效输出解码有效确认输出端(常低)，解码有效变成高电平。PT2262每次发 射时至少发射

7、4组字码，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后,VT引脚才输出高电 平，与此同时接收到的数据D0D3锁存并输出。显示电路为简化电路，降低成本，本系统采用动态扫描驱动。数码管的驱动包括位选驱动和段选驱动，段选驱动用段选 线控制显示不同的字符，位选驱动用位选线控制显示器的某一位的亮暗。本系统采用P1 口低4位驱动4位 BCD锁存/译码/驱动器MC14543,MC14543的输出接LED的七段输入，直接驱动数码管。位选驱动采用反 相器74LS04驱动，所以用单片机编程实现软件位扫描时，对共阴的数码管位选应进行反相赋值。显示过程 为：(1)将数据送入MC14543中，经过译码驱动数码管;(2)将位选信号送入74LS04，反向后驱动显示器的某 位亮，并延时。(3)修改数据指针到下一个要显