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    無(wú)線液位變送器矩陣掃描檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

    來(lái)源:河北智茂節(jié)能科技有限公司   2013年11月22日 14:58  

    無(wú)線液位變送器矩陣掃描檢測(cè)電路由SoC 片CC2510和分布在測(cè)桿內(nèi)干簧管陣列電路、移位寄存器構(gòu)成類似掃描鍵盤(pán)陣列電路結(jié)構(gòu),于簧管位于行和列的交叉點(diǎn)上,如圖3所示,利用行掃描法實(shí)現(xiàn)無(wú)線液位變送器對(duì)液位測(cè)量。行掃描法的基本原理是:CC2510通過(guò)控制移位寄存器的輸出,使各列依次變?yōu)榈碗娖剑?ldquo;0”)狀態(tài),然后檢測(cè)各行(P1.0~PI.3)的狀態(tài)。干簧管陣列的某一條列線為低電平,如果這條列線上沒(méi)有觸點(diǎn)閉合,則各行線的狀態(tài)均為高電平;如果列線上有觸點(diǎn)閉合,則相應(yīng)的那條行線即變?yōu)榈碗娖剑?ldquo;0”)狀態(tài),則可確定該行與處于低電平狀態(tài)列的交叉點(diǎn)上的干簧管為閉合狀態(tài),這樣,就可根據(jù)行線和列線號(hào)獲得相應(yīng)的浮子位置,即液面位置。由于均勻分布置于全密封不銹鋼防護(hù)管內(nèi)的任一千簧管的位置是*確定,故對(duì)應(yīng)于任一干簧管的液位也就*確定了。

    通過(guò)無(wú)線液位變送器P1口檢測(cè)到的液位值輸入到CC2510的內(nèi)部寄存器,數(shù)據(jù)處理后從CC2510的1'2.0、P2.1和P2.2口直接寫(xiě)數(shù)據(jù)到AD421的LATCH、DATA和CLOCK端,數(shù)據(jù)按由高位到低位的順序被裝載到AD421內(nèi)部的輸入移位寄存器,在LATCH信號(hào)上升沿輸入移位寄存器中,數(shù)據(jù)傳送到DAC鎖存器,而LOOP RTN與LV端口形成一個(gè)回路,完成數(shù)字信號(hào)到4~20 mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換并輸出。

    無(wú)線液位變送器微處理器和無(wú)線收發(fā)單元設(shè)計(jì)
    CC2510包含UHF RF收發(fā)器和高性能低功耗8051微控制器,集成了32 KB在系統(tǒng)可編程Flash和外設(shè)內(nèi)嵌4 KB SRAM。CC2510功能強(qiáng)大,擁有128位AES安全協(xié)處理器和DMA功能;具有高靈敏度(10 kb/s下為一100 dBm)和較高的接收靈敏度和阻塞功能,支持2-FSK、GFSK和MSK等調(diào)制方式;支持?jǐn)?shù)字RSSI/LQI;線路調(diào)試的IDE(Integrated Develop—ment Environment,集成開(kāi)發(fā)環(huán)境)遵從IAR公司的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合Chipcon公司的ZigBee協(xié)議棧,只需極少外部元件就可以構(gòu)成性能穩(wěn)定且功耗極低的片上系統(tǒng)(SoC),極大地降低了開(kāi)發(fā)難度。

    CC2510的微處理器和無(wú)線收發(fā)單元電路如圖4所示。系統(tǒng)的高速時(shí)鐘源是26 MHz晶體振蕩器,低速時(shí)鐘源一般作為看門(mén)狗時(shí)鐘源,采用低功耗32.768 kHz晶體振蕩器。射頻輸/V輸出匹配電路主要用來(lái)匹配器件的輸入/輸出阻抗,使其輸入/輸出阻抗為5O I2,發(fā)射部分經(jīng)過(guò)前端1T型匹配網(wǎng)絡(luò)向50 Q垂直天線饋電,如果不希望采用上述匹配網(wǎng)絡(luò),可以采用T型PCB天線直接與器件相連。天線部分可采用PCB上引線形成的板載偶極天線或鞭狀天線。抗干擾設(shè)計(jì)直接關(guān)系到射頻性能和整機(jī)的運(yùn)行,由于工作頻率較高,所以設(shè)計(jì)以CC2510芯片為中心的應(yīng)用電路,各元器件緊靠其周圍,盡可能減少分布參數(shù)影響。在PCB布線時(shí),CC2510芯片底部應(yīng)保持良好接地。電源線建議從電源主節(jié)點(diǎn)呈樹(shù)狀引出不同分支的電源線為每個(gè)電源引腳供電,使引腳間產(chǎn)生空間上的隔離,以減小彼此之問(wèn)的耦合。同時(shí)可使用多個(gè)去耦電容、旁路電容濾波,以保持電源的純凈。如采用多層板布線,敷銅時(shí)應(yīng)注意不要使CC2510芯片下的地形成耦合。天線至引腳的PCB引線應(yīng) T能粗,以降低阻抗。

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    超聲波液位計(jì):http:///

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