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文档简介

–[17]。(2)单片机主控芯片的选择放大后的电压信号是一个连续的模拟信号，如果想将其无线传输给上位机，必须先将其转化为计算机可以识别的数字信号，因此就需要对其进行A/D转化，这部分工作本文选择用单片机来完成。单片机即微控制器(CPU)，它可以把计算机复杂的功能都集成到1个体积十分小的芯片中。总而言之：芯片变成了计算机。它体积小、重量轻、价格便宜，为学习、应用和发展提供了便利条件[18]。最早出现的单片机是Intel公司开发的51单片机，它拥有完善的总线和逻辑位操作功能,配合其丰富的指令控制系统，出现在许多常用电子元件中，为日后单片机的发展奠定了坚实的基础，然而51单片机与现在意法半导体生产的stm32单片机相比，保护能力差，容易烧毁芯片、运行速度慢、I/O引脚功能简单，不具有输出能力，逐渐被32单片机所取代。在本文中，芯片选择意法半导体的stm32f103c8t6芯片。其功能如表2.1所示，其引脚图如图2.4所示。表2.1单片机的功能12位ADC定时器通信接口工作频率通用高级SPII2SUSART23122372MHz图2.4：单片机引脚图STM32F103C8T6芯片不仅可以完成AD转换的工作，同时还具有出色的处理速度和48个功能丰富的I/O引脚。无线传输芯片无线传输方法按照传输原理的不同可以分为模拟信号传输和数字信号传输两种[19]，但是由于模拟信号在传输过程当中极易受到噪声的干扰，接受到的信号与原始信号有所不同，因此目前主流的信号传输方式还是以数字信号传输为主。目前最常用的无线传输技术有WIFI、Zigbee和蓝牙通信。Wireless－Fidelity(WIFI)使用由电气电子工程师学会(IEEE)指定的IEEE802.11标准，是一种局域网通信技术，通信距离较远，有效距离可以达到几十米的长度。使用WIFI通信具有传输距离远，容易实现等优点，但同时成本和功耗都十分高，因此不适合用于本文当中。蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接[20]。蓝牙技术具有功耗小、成本低、体积小等优点，同时他传输较为复杂，传输距离也有限。本文选择使用支持Zigbee协议的TI公司的CC2430芯片完成无线通信。它是一种低速低功耗，短距，自组网的无线局域网通信技术，具有功耗低、工作频段灵活、成本低的优点。CC2430芯片相当于一个8位MCU(8051)，具有128K闪存和8K的RAM，设计简单方便。CC2430引脚功能图如图2.5所示。图2.5：CC2430引脚图本章小结本章选择除了具体的设计原理，并通过对比蓝牙技术和Zigbee技术选择出合适的系统方案。本章介绍了所选用设计方法的工作原理和具体公式，写明如何将载荷这个机械量转化为电压信号。并且粗略计算了电桥输出的大小以及放大电路的放大倍数。完成了系统的整体设计，由电压信号在系统中的传递方向逐步写明将电压信号放大、模数转换并将其无线传输的

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