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EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統 > 設計應用 > 借力電力線(xiàn)通信的溫度采集系統電路設計

借力電力線(xiàn)通信的溫度采集系統電路設計

作者: 時(shí)間:2016-12-01 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
  無(wú)論是在日常生活還是在工業(yè)生產(chǎn)中,溫度都是一個(gè)非常重要的指標。所以,對溫度數據的采集、測量和傳輸,一直都是研究的重點(diǎn)。傳統的溫度采集系統的實(shí)現方法包括專(zhuān)門(mén)鋪設有線(xiàn)通信線(xiàn)路傳輸溫度數據(如采用RS485總線(xiàn)結構)和采用無(wú)線(xiàn)通信傳輸溫度數據(如藍牙,GPRS等)。傳統的鋪設專(zhuān)有的通信線(xiàn)路的方法設計成本較高、施工麻煩、出現問(wèn)題時(shí)很難排除,已經(jīng)很難適應高速發(fā)展的現代社會(huì )的需求。采用無(wú)線(xiàn)的方式則具有不用布線(xiàn)、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn),但是其設計成本也相應的非常高。而在現代社會(huì )中,電力線(xiàn)幾乎無(wú)處不在,因此,本文提出了一種基于電力線(xiàn)通信的溫度采集系統,無(wú)需專(zhuān)門(mén)鋪設通信線(xiàn)路,能夠大大降低設計成本。

  220V交流電轉16V直流電

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201612/324440.htm

  變壓器將220V交流電轉換為16V交流電,橋式整流電路將16V交流電轉化為直流電,通過(guò)電容電感濾波后得到大約16V直流電。這個(gè)16V直流將直接給電力線(xiàn)通信芯片的發(fā)送電路的功率放大器供電。如圖3所示。

  

  圖3220V交流轉16V直流

  16V電壓轉化為5V電壓

  使用78M05電源芯片將16V直流電轉化為5V直流電。這個(gè)5V直流電將給DS18B20溫度傳感器供電。如圖4所示。

  

  圖416V電壓轉5V電壓

  5V電壓轉3.3V電壓

  使用AP1117將5V直流電轉化為VCC3.3V電壓。再通過(guò)磁珠F-BEAD分出來(lái)VCCA3.3V,VCCA3.3V將給電力線(xiàn)通信芯片的接收電路供電。

  

  圖5 5V電壓轉3.3V電壓

  溫度檢測電路

  本系統的溫度傳感器使用DS18B20。DS18B20 數字溫度計以9 位數字量的形式反映器件的溫度值。通過(guò)一個(gè)單線(xiàn)接口發(fā)送或接收信息,因此在主控單片機和DS18B20之間僅需一條連接線(xiàn)(加上地線(xiàn))。測溫范圍-55~+125℃,以0.5℃遞增。溫度數字量轉換時(shí)間200ms(典型值)。電路結構如圖7所示。

  

  圖7 溫度檢測電路

  本系統采用具有兩個(gè)串口的STC12LE5A60S2作為系統的主控單片機。其特點(diǎn)如下:是單時(shí)鐘周期、高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機,指令代碼完全兼容傳統的8051單片機,但速度快8~12倍。片上集成60KFlash存儲器,可用于存儲程序和溫度數據,非常有利于系統的軟件的升級換代。該單片機具有雙串口,這是選擇這款單片機最主要的原因之一。在系統設計中,使用其中的一個(gè)串口和電力線(xiàn)通信芯片進(jìn)行通信,從而控制電力線(xiàn)通信芯片收發(fā)數據。另一個(gè)串口則用于下載程序、打印系統調試信息以及和上位機通信(溫度檢測模塊用作主機模塊時(shí))等。無(wú)需專(zhuān)用下載器,無(wú)需專(zhuān)用仿真器,可通過(guò)串口直接下載用戶(hù)程序。從而降低了設計開(kāi)發(fā)的難度,降低了設計成本。

  本文設計了一種溫度采集系統,利用電力線(xiàn)通信技術(shù),實(shí)現了主機模塊和溫度檢測模塊之間的溫度數據在電力線(xiàn)上傳輸。系統使用STC12LE5A60S2、 RISE3501電力線(xiàn)通信芯片、DS18B20溫度傳感器、EDS826筆段式LCD進(jìn)行設計。具有本地顯示溫度以及遠程抄溫度的功能??梢詰迷阡佋O有220V交流電的地方,具有很寬的應用范圍和較好的實(shí)用價(jià)值。



關(guān)鍵詞: 信號采集檢測電路傳感

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