基于C8051F350及CC1000的高精度無(wú)線(xiàn)水溫測量系統設計

　　摘要：本設計是基于C8051F350及CC1000芯片實(shí)現高精度無(wú)線(xiàn)河流水溫測量，利用高精度恒溫槽采用多項式曲線(xiàn)擬合及軟件數據處理來(lái)完成鉑電阻阻值-電壓-溫度標定轉換的測水溫方法。系統設計簡(jiǎn)單、功耗低、工作穩定可靠、精度高，具有較大的實(shí)用性。

　　概述

　　在河流水文測量中，水溫的測量是其基本測量要素之一，早期常規測量方法是用圖1所示的水溫表，由測量人員用細繩懸吊放置在水面下一定深度一定時(shí)間后，提出水面觀(guān)讀水溫并記錄。此法手段落后，雨雪天測量人員的安全也難以保障。在電子、通訊技術(shù)飛速發(fā)展的今天，溫度測量技術(shù)已得到了廣泛應用，也使得測溫系統的高精度、低功耗、遠程自動(dòng)測量成為發(fā)展的必然趨勢。本系統采用應用較為普遍的PT1000鉑電阻作為溫度傳感器，設計恒流源、電阻-電壓轉換、信號放大、帶有A/D轉換的單片機等電路對電壓信號采集、處理、計算、無(wú)線(xiàn)發(fā)送等進(jìn)行水溫測量，是一種有效的遠程溫度測量方法。具有精度高、功耗低、適應范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的推廣價(jià)值?！　?/p>

 

　　系統電路設計

　　本系統電路由兩大部分組成(見(jiàn)圖2)，分別為安裝于戶(hù)外河流邊的水溫測量端機(圖A)和安裝于室內的接收端機(圖B)組成?！　?/p>

 

　　溫度檢測電路

　　設計檢測水溫的變化范圍為-5~45℃，精確檢測水溫模擬信號是整個(gè)系統的重點(diǎn)與難點(diǎn)，其檢測電路如圖3所示。選用鉑電阻PT1000作為測水溫的傳感器，為了減小傳感器導線(xiàn)電阻帶來(lái)的附加誤差，采用三線(xiàn)制接法。傳感器供電采用LM134、R₀₁、R₁、D₁組成的無(wú)溫漂恒流源，恒定電流為0.5mA。電流流經(jīng)鉑電阻后的電壓信號由高精度、低功耗、低噪聲、低漂移、寬帶運放U1B(AD8606)線(xiàn)性放大，再經(jīng)U1A濾波輸出V₀。