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          基于Zigbee的貨車(chē)水箱液位測(cè)量裝置

          作者:周繼新,儀垂杰,林海波,曹暉 時(shí)間:2012-11-22 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

            摘要:本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種采用測(cè)位原理,并基于技術(shù)進(jìn)行液位數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)呢涇?chē)水箱液位測(cè)量裝置。設(shè)計(jì)階段端采用了測(cè)距聲速補(bǔ)償和時(shí)間修正法以提高數(shù)據(jù)精確性。最后設(shè)計(jì)了無(wú)線收發(fā)模塊和超聲波硬件電路模塊,并進(jìn)行了軟件代碼的開(kāi)發(fā)。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、成本低、安裝快捷、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/139232.htm

            引言

            目前貨車(chē)、掛車(chē)等牽引車(chē)駕駛室和車(chē)廂之間相距比較遠(yuǎn),如采用有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸,必須布置足夠長(zhǎng)的線束,不僅使設(shè)備安裝不便,還會(huì)出現(xiàn)安全隱患,因此本文采用方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸。

            將超聲波液位計(jì)合理安裝在車(chē)廂水箱上方,通過(guò)超聲波測(cè)距模塊對(duì)水箱水位進(jìn)行測(cè)量,并將數(shù)據(jù)經(jīng)Zigbee發(fā)送模塊傳輸?shù)桨惭b在駕駛室內(nèi)的接收模塊,最后將數(shù)據(jù)通過(guò)顯示模塊12864或者1602進(jìn)行顯示,這樣駕駛員可以直接觀察水箱水量的使用情況,從而摒棄了停車(chē)觀測(cè)或通過(guò)駕駛員經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)水位進(jìn)行判斷。

            硬件設(shè)計(jì)

            如圖1所示,Zigbee液位測(cè)量系統(tǒng)由超聲波測(cè)距模塊、Zigbee發(fā)送模塊、Zigbee接收模塊和顯示裝置組成。Zigbee發(fā)送模塊驅(qū)動(dòng)超聲波測(cè)距模塊對(duì)水位進(jìn)行測(cè)量,將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并發(fā)送給Zigbee接收模塊,Zigbee接收模塊驅(qū)動(dòng)12864顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。其中Z-STACK協(xié)議已經(jīng)集成12864顯示屏驅(qū)動(dòng)函數(shù),無(wú)需重新設(shè)計(jì)?! ?/p>

           

            超聲波測(cè)距模塊

            超聲波測(cè)距模塊包括發(fā)送、接收電路以及接口電路。為了便于超聲波的發(fā)送和接收,本方案采用共振頻率為40kHz的超聲波探頭,其發(fā)射探頭選用TCT40-10F1,接收探頭采用TCT40-10S1。

            超聲波模塊共3個(gè),圖2是超聲波模塊2發(fā)射電路原理圖。OUTPUT_2輸出的40kHz方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極,另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后進(jìn)到超聲波換能器的另一電極。用這種推挽形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器兩端,可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián),用以提高驅(qū)動(dòng)能力。上拉電阻,除了可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力,可以增加超聲換能器的阻尼效果,縮短其自由振蕩的時(shí)間。

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