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基于nRF9E5的陶瓷窑炉温度测量系统研究

韩磊  
【摘要】: 本文提出了基于nRF9E5的陶瓷窑炉温度测量系统方案的设计思想和实现方法。系统以嵌入式51单片机内核的单片射频收发芯片nRF9E5为核心,应用传感技术、无线收发技术及计算机技术,实现温度数据的采集和短距离无线传输。 陶瓷窑炉无线测温系统主要由两大部分构成:第一部分为系统的数据采集端,以一片nRF9E5无线收发芯片为核心,与热电偶组成温度采集网络,完成温度数据的采集和无线发送;第二部分为系统的数据接收端,由一片nRF9E5无线收发芯片通过RS-232接口模块,完成温度数据的无线接收、和上传功能。 温度数据的无线传输采用了挪威Nordic VLSI公司的单片无线收发芯片nRF9E5。以nRF905芯片为核心,nRF9E5将射频收发、增强型8051内核、4输入10位ADC,SPI,PWM等全部集成到单芯片中,极少的外围路,高频元件全部集成在芯片内部,性能稳定且不受外界电磁干扰。与蓝牙相比,nRF9E5没有复杂的通信协议,完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信,所有工作参数可通过软件设置完成。nRF9E5内部集成了增强型的51内核,不必单独配置单片机,既简化了电路设计,又提高了系统的抗干扰能力,所以nRF9E5是业界体积小、功耗少、外围元件少的低成本射频系统级芯片。 本文首先简单介绍了温度传感器及无线收发芯片的发展状况,结合系统方案的要求详细论证了窑炉温度数据采集与无线传输方案的设计思路及系统的总体架构,然后详尽地阐述了系统的硬件电路结构和完成各项功能相关的软件设计。系统结构简单,可靠性高,数据传输速度快,适于多种应用领域。


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