基于C8051F350及CC1000的高精度無線水溫測量系統(tǒng)設計

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

　　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(guī)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間后，提出水面觀讀水溫并記錄。此法手段落后，雨雪天測量人員的安全也難以保障。在電子、通訊技術飛速發(fā)展的今天，溫度測量技術已得到了廣泛應用，也使得測溫系統(tǒng)的高精度、低功耗、遠程自動測量成為發(fā)展的必然趨勢。本系統(tǒng)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、無線發(fā)送等進行水溫測量，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，具有較好的推廣價值。　　

 

　　系統(tǒng)電路設計

　　本系統(tǒng)電路由兩大部分組成(見圖2)，分別為安裝于戶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系統(tǒng)的重點與難點，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電阻帶來的附加誤差，采用三線制接法。傳感器供電采用LM134、R₀₁、R₁、D₁組成的無溫漂恒流源，恒定電流為0.5mA。電流流經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)線性放大，再經U1A濾波輸出V₀。