隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)。微電子技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)化儀表已逐漸發(fā)展成為具有微處理器系統(tǒng)的智能化儀表。便攜式智能儀表因其攜帶方便。操作方便。界面友好。人機(jī)接口豐富。功耗低等特性,使得其在當(dāng)今生活中越來越普及。本文以ATMEL 公司生產(chǎn)的高性能AVR 單片機(jī)ATXmega128A1為核心,設(shè)計(jì)了一種高可靠、低功耗、多用途的便攜式儀表電路,并對其硬件進(jìn)行了分析。
無線通信電路設(shè)計(jì)
在儀表使用過程中,當(dāng)兩臺儀表需要相互通信或者不便于與PC 機(jī)進(jìn)行有線連接的情況下,需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸。而能夠進(jìn)行無線傳輸也成為諸多儀器儀表適應(yīng)多條件。多功能的體現(xiàn).Zigbee 是近年新興的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),功耗小。成本低,在應(yīng)用中有著突出優(yōu)勢。其連接時間短,大大降低了通信數(shù)據(jù)的碰撞概率;最大可達(dá)到65535個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),使得其具有優(yōu)越的組網(wǎng)能力;其數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行加密處理,因而具有較高的網(wǎng)絡(luò)安全性能。
Zigbee 無線傳輸技術(shù)具有較廣泛的應(yīng)用前景。設(shè)計(jì)使用了AT86RF212芯片,它是一款低功耗。低電壓700/800/900 MHz 頻段無線收發(fā)器,提供了天線和MCU 之間的完整無線電接口,支持ZigBee 技術(shù)IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn),支持6LoW PAN 技術(shù)與高數(shù)據(jù)傳輸速率的ISM 的應(yīng)用,其外圍電路連接如圖2所示。
信號采集電路設(shè)計(jì)
本模塊使用TLV2543作為電壓幅值的采集,在采集數(shù)據(jù)之前需進(jìn)行必要的電壓變換。芯片接口連接如圖3所示。多路數(shù)據(jù)采集通道擴(kuò)展了MCU 的不足,在進(jìn)行控制中可使用單路或多路通道信號采集,其具有11路轉(zhuǎn)換通道,12bits 的電壓轉(zhuǎn)換精度,最高可達(dá)10靤的轉(zhuǎn)換速率.AD 芯片使用單片機(jī)SPI1接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,其基準(zhǔn)電壓由REF3030芯片提供。
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