一种轴温探测系统实现

2012-09-09 17:09:14来源: 互联网 关键字:轴温  探测系统
3 系统的硬件介绍

  系统框图如图3所示。

  

 

  温度传感器采用的是DS18B20,该传感器是美国Dallas公司生产的一款集成数字温度传感器,他与传统的热敏电阻温度传感器不同,能够直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式,可以分别在93.75 ms和750 ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。因而使用。DS18B20可使系统结构更简单、可靠性更高。同时芯片的耗电量很小,从总线上获取少量电能(空闲时几μW,工作时几mW)存储在片内的电容中就可正常工作,一般不用另加电源。最主要的是传感器输出的是数字信号,可直接与单片机I/O相连,使连接非常方便。由于在单总线上传送的是数字信号,这使得系统的抗干扰性好、可靠性高、传输距离远。

  处理器采用的是MSP430系列单片机,最显著的特点就是他的超低功耗,在1.8~3.6 V电压、1 MHz的时钟条件下运行,耗电电流在0.1~400μA之间,RAM在节电模式耗电为0.1μA,等待模式下仅为0.7μA。能耗是无线传感器网络的瓶颈,节点必须依靠电池供电,所以采用MSP430F149作CPU是最佳选择。MSP430F149采用16位RISC结构,其丰富的寻址方式、简洁的内核指令、较高的处理速度(8 MHz晶体驱动,指令周期125 ns)、大量的寄存器以及片内数据存储器使之具有强大的处理能力。另外,MSP430F149的运行环境温度范围为-40~+85℃,可以适应各种恶劣的环境。

  无线通信模块采用的是nRF905,其性能如上节所述。

  通过这样的设计,可以实时地对货车各节车厢的轴温进行监测,极大地保证了铁路运输的安全。

  4 系统的软件介绍

  系统软件设计主要包括节点发送接收程序、温度采集程序、车头总控器发送接收程序等。

  节点发送程序流程如图4所示。

  

节点发送程序流程

 

  当分站接收到数据后,将把字头后的数据认为是有效数据,单片机首先核对分站ID号,如ID号不是本机则将其发送到与其相连通的下一级节点,并重新进入接收状态。反之则继续对命令号进行判断,以确定分站的动作。如主站要数据则对传感器号进行判断,以确认主机所要的是该站的哪个传感器数据。对数据分析完毕后,分站将现场的数据进行采集、打包,并发给主站,或启动参数调节系统进行参数调节,然后重新进入接收状态。

  其他程序在这里不再详细叙述。此外,我们在程序中留有接口,车头总控制器在不停地巡检轴温的同时,还可以通过短消息或其他无线通讯方式向地面接收站发送数据,这样地面站就可以对列车发送的数据进行存储,以备在出现事故后可以找到事故发生时的轴温数据。

  5 结 语

  该系统可应用于货运铁路列车,可以实时可靠地对车辆轴温进行检测报警。此外,该系统具有很好的可扩展性,在节点上安装其他传感器,可以对车厢的其他参数进行检测.

关键字:轴温  探测系统

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0909/article_16705.html
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