新型感温电缆及无线数据采集系统的研发

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感温电缆主要用于同时检测被测物多点的温度,它的应用范围很广,不仅可以应用于工业领域,比如接入工厂的电缆温度检测,也可以用于农业领域,比如大棚温度的检测。传统的感温电缆主要是开关量线型感温电缆,传输数据的方式也采用有线,因此在实际应用中,这种感温电缆有很多缺点和劣势。本文对利用DS18B20数字温度传感器制造感温电缆进行了研究,并利用ZigBee技术进行无线传输,组建一个效率高、成本低、应用广的监控网络,希望对新型感温电缆的研发起到很好地促进作用。本文通过对目前被测环境的要求进行了研究,针对温度检测,提出了解决方案,研究内容主要有:通过对温度传感器的分析研究,选取了成本低、实现容易、数字输出的DS18B20作为感温电缆的温度传感器,并且利用单总线技术将其焊接在带有屏蔽的电缆上做成感温电缆。经过对几种近距离无线通信技术的比较,选择了低成本、低功耗的ZigBee技术作为无线传输技术。在硬件上:本系统选用TI公司的CC2530芯片,并相应的配合功率放大芯片CC2591,使得节点之间的无线传输更为可靠、易实现;同时,在单片机部分使用STC89C52作为采集卡部分的核心,实现温度采集以及上传数据到ZigBee终端节点的功能。在软件商:利用TI公司的Z-Stack协议栈,它采用操作系统的轮询机制,极大的简化了应用程序的开发设计工作。最后,对该系统进行了分块测试,首先测试了采集卡部分采集和上传数据的功能,然后测试了ZigBee网络的组网能力以及通信距离。试验表明本系统能够很好的实现温度的检测。由于试验条件的限制,对于整体系统的测试没有进行,并且对于系统长期的功耗情况无法测试,因此,本系统还存在很多的问题,希望在以后的研究中,能够将本系统做的更加完善。
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