有數(shù)據(jù)記錄功能的無(wú)線溫度監(jiān)控器

成對(duì)地使用一只局部溫度傳感器和一只ASK(幅移鍵控)發(fā)射器/接收器，就可以設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，并且具有數(shù)據(jù)記錄功能。微控制器負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)，并將溫度讀數(shù)顯示給用戶。微控制器的片上UART(通用異步接收器/發(fā)射器)能夠用于數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用。

局部溫度傳感器IC1用于檢測(cè)器件的環(huán)境溫度(圖1)。IC1的輸出是一個(gè)方波，其頻率與開爾文溫度成正比。ASK發(fā)射器IC2將信號(hào)調(diào)制在315 MHz的載波頻率上。用一臺(tái)頻率計(jì)數(shù)器就可以測(cè)量出輸出信號(hào)的頻率。當(dāng)TS1腳連接到地，TS0腳連接到VDD時(shí)，配置的標(biāo)尺乘數(shù)為1k/Hz。這個(gè)標(biāo)尺乘數(shù)用TS1腳和TS0腳配置。ASK接收器IC3以相應(yīng)的載波頻率解調(diào)信號(hào)(圖2)。

比較器IC4用一個(gè)內(nèi)置峰值檢測(cè)器連接IC3的RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示器)。外接RC追隨所接收信號(hào)的峰值功率，將其與一個(gè)電阻分壓器產(chǎn)生的預(yù)定電壓水平作比較。實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試表明，一個(gè)大約1.57V的閾值可在數(shù)據(jù)輸出引腳產(chǎn)生一個(gè)有效輸出，而不會(huì)接收到虛假讀數(shù)。將此閾值調(diào)節(jié)到適當(dāng)水平，可以獲得最佳性能。當(dāng)接收到的信號(hào)較弱或無(wú)效時(shí)，比較器的輸出為低，當(dāng)收到信號(hào)足夠時(shí)，輸出為高。

然后，微控制器IC5采用自己集成的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器和LCD驅(qū)動(dòng)外設(shè)，測(cè)量并顯示信號(hào)頻率值。計(jì)數(shù)器跟蹤輸入溫度信號(hào)上的上升沿轉(zhuǎn)換次數(shù)，定時(shí)器則跟蹤經(jīng)過(guò)的時(shí)間。在1秒的經(jīng)過(guò)時(shí)間以后，發(fā)生一個(gè)中斷。此時(shí)，電路讀出計(jì)數(shù)器的值，將其轉(zhuǎn)換為攝氏度單位，并顯示在LCD上。然后計(jì)數(shù)器復(fù)位至零，重新開始這個(gè)過(guò)程。當(dāng)發(fā)生定時(shí)器中斷時(shí)，定時(shí)器會(huì)自動(dòng)重裝。UART0也輸出最后的溫度。用手持頻率計(jì)數(shù)器可以驗(yàn)證這個(gè)溫度讀數(shù)。

微控制器通過(guò)P6.0監(jiān)控信號(hào)的功率，這是一個(gè)通用輸入引腳。當(dāng)輸入為邏輯低時(shí)，LCD與UART輸出“noRF”，提醒用戶如果發(fā)射器與接收器之間距離過(guò)遠(yuǎn)時(shí)，可能發(fā)射器有問(wèn)題。設(shè)計(jì)使用的LCD連接在IC的評(píng)估套件中。在匯編數(shù)據(jù)部分中用一個(gè)查找表的方法，可以保留所顯示A到G段的內(nèi)部映射。這種保留可確保顯示正確的段。通過(guò)一個(gè)RS-232電平轉(zhuǎn)換器，UART輸出將數(shù)據(jù)發(fā)送給一個(gè)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，如一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

在組裝時(shí)，用MAX-IDE匯編軟件對(duì)設(shè)備編程。與MAX-IDE一起使用的MAXQJTAG將代碼裝入到設(shè)備內(nèi)。從這里可以下載到項(xiàng)目的文件。本設(shè)計(jì)提供以1°C為間隔的1秒溫度刷新速率，這在IC1的精度范圍內(nèi)。