无线环境监测模拟装置的探讨 |
本文对无线（wireless)环境监测模拟装置方案和检测进行探讨，模拟系统由监测终端与两个探测点构成，信号调制采用ASK调制方式。监测终端和探测点都以P89LPC922为控制（control)重要，监测终端包括无线收发模块、液晶显示模块部分；探测点包括无线收发模块、光电检测模块、温度（temperature)检测模块，并具有存储转发功能。无线收发模块以单片射频（RF)收发低功耗芯片(又称微电路)TH7122为核心芯片，发射载波频率为27MHz。温度检测模块采用低功耗数字温度传感器(transducer)TMP102，其精度可达0.5度；光电检测模块充分利用了单片机P89LPC922I/O口的特性，使得这一部分的电路比较简单，并且整个系统的功耗比较低，满足了设计的要求。
1 方案设计与论证
1.1 无线收发模块
（1）方案比较：方案一：采用编解码集成电路PT2262/2272，其为CMOS工艺制造，具有低功耗、外部元器件少，工作电压范围宽：2.6～15v等特点，应用于车辆防盗系统(system)、家庭防盗系统、遥控玩具、其他电器遥控等方面。无锡甲醛检测操作简单、使用方便的简易检测方法的产品，也是目前最适合个人家庭检测甲醛的检测方法。体积小巧方 便放置，用于家具治理前后对比甲醛浓度，判断治理效果再方便合适不过啦！甲醛自测盒的最大特点就是消费者可以自己动手检测甲醛，操作方法简单！无锡空气检测是指对空气的组成成分的检测。狭义的空气检测，主要是从应用的角度，重点研究的是室内空气检测。它是指室内指装饰材料、家具等含有的对人体有害的物质，释放到家居、办公环境中造成的装修污染，来检测空气质量。方案二：采用XEMICS公司推出的CMOS超低功率传输器、单片无线（wireless)收发芯片XE1209，其适用于小范围低频、音频资料(Means)传输系统，可以实现2次连续（Continuity)相位频率位移键控调制（FSK）。方案三：以MELEXIS公司的单片射频收发芯片TH7122作为主要芯片，其工作频率范围在27MHz～930MHz，具有很宽的调谐范围。可以工作在4种不同的状态下：待机状态、发送状态、接收状态和空闲状态。（2）方案确定：综合分析(Analyse)以上三种方案的优缺点，方案三具有更大的优越性、灵活性，因此我们采用方案三作为具体实施的方案。
1.2 处理器比较与选择(xuanze)
由于本系统中的两个探测点采用两节1.5V干电池供电，并要求尽量降低各探测节点的功耗，因此采用一般的C51单片机并不满足要求。而ARM微控制器STM32系列虽然具有丰富的资源、强大的功能与低功耗等特点，但是其性价比相对来说比比较高，整机电路也比较复杂，故也不选取。因此在保证满足要求的前提下，我们选择了适合于许多要求高集成度、低成本的P89LPC922微控制器，其集成了许多系统级的功能，大大最大化减少了元件的数目并降低系统的成本。
1.3 显示器比较与选择(xuanze)
（1）方案(fāng àn)比较。方案一：采用DM-162液晶显示模块，具有低功耗、模块结构紧凑、轻巧、装配容易等特点，但是其界面比较小，不能达到比较好显示的效果。方案二：采用汉字图形点阵液晶显示模块RT12864M，可显示的内容非常丰富，但是其功耗相对高于NOKIA 5110。方案三：采用NOKIA5110手机液晶，其驱动采用低功耗的CMOS LCD控制驱动器PCD8544，所有的显示功能集成在一块芯片上，所需外部元件很少且功耗小。（2）方案确定。综合以上分析，从功耗与性价比的角度来考虑，我们选择方案三作为显示模块。（3）信道（指通信的通道、是信号传输的媒介)调制方式。由于无线收发芯片已经确定使用了单片射频收发芯片TH7122，其在发射模式(pattern)下产生载波频率(frequency)，可以采用FSK/ASK/FM三种调制方式，但是在本系统中我们固定了载波频率为27MHz，再综合这三种调制方式的特点，另外FSK对鉴频器的参数非常高，对调试不是很方便，因此在这里采用ASK调制方式作为具体实现的方案。（4）总体方案根据以上分析与论证，我们确定了总体设计方案：监测终端硬件以P89LPC922为主控制器，以液晶5110、无线收发模块为受控模块。探测点也以P89LPC922为主控制器，以无线收发模块、光电传感器与温度（temperature)传感器为受控模块。
2 系统测试及数据（data)分析
2.1 测试仪器设备及设备(shèbèi)
（1）UT30D数字万用表（用途：测量电压、电流和电阻）。（2）SS-7802 20M数字示波器。
2.2 测试（TestMeasure)方法及数据
（1）测试方法。1）分模块进行测试：对探测节点的光照检测进行测试，验证它是否能正常工作；对探测节点的温度检测进行测试，验证它是否能正常工作；对无线（wireless)通信模块进行测试，验证是否能正常通信。2）保证各模块正常工作之后，再进行整机测试。（2）数据记录。直接对单个光敏电阻进行光照变化时的阻值测量，记录数据如下：
2.3 数据（data)分析
以上对光敏电阻阻值的测量，由于光敏电阻本身的特性与操作方法的原因，所记录的数据只是针对于某个特定情况之下，其实光敏电阻的阻值是随光照强度的变化而变化的。无锡甲醛检测是指通过特定的方法或仪器，对空气、水、食品、衣物等含有的甲醛做定量检测。
3 结语
本系统主要由P89LPC922微控制器、单片射频收发芯片(又称微电路)TH7122、低耗电数字温度传感器TMP102等构成，很好地实现了外部环境的监测：光照与温度，并且性能比较好。很有市场前途。
室内空气检测(检查并测试)
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