一種基於nRF903無線數傳模塊的傾角測量儀的製作方法

2023-05-15 17:12:01 3

一種基於nRF903無線數傳模塊的傾角測量儀的製作方法
【專利摘要】一種基於nRF903無線數傳模塊的傾角測量儀，具體涉及無線傳感器採集網絡【技術領域】。其特徵在於它包含測量站和主控站，測量站與主控站之間通過無線信號進行數據傳輸，所述的測量站包含有傳感器組、數據採集單元、單片機控制系統、nRF903無線數傳單元，所述的主控站包含有nRF903無線接收單元、通信適配器及濾波裝置、嵌入式系統控制單元、LCD顯示器及操作裝置，它利用最新的嵌入式計算機技術、無線通信技術，充分發揮了嵌入式計算機強大的信息處理能力，突破傳統傾角測量儀的操作模式，提高傾角測量的精度和解析度。
【專利說明】—種基於nRF903無線數傳模塊的傾角測量儀
[0001]【技術領域】:
本發明涉及無線傳感器採集網絡【技術領域】，具體涉及一種基於nRF903無線數傳模塊的傾角測量儀。
[0002]【背景技術】:
無線傾角傳感器是一種通過無線方式測量端面傾斜角度的傳感器，屬於無線傳感器網絡的一個智能節點。它通過傾角傳感器敏感元件對被測端面角度信號實現採集，通過相應的信號轉換單元，實現無線信號的調製與發送，從而能夠在較遠距離範圍內進行無線的控制與測量。另外數據顯示終端除實現對信號的實時顯示外，還可以對採集到的角度信號進行指定時間內的存儲，並根據用戶指定的數據格式進行列印處理。
[0003]現有的無線傾角傳感器受到環境的制約較大，其靈敏度受到溫度的影響較大，而且傾角測量精度和解析度較低。
[0004]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種基於HRF903無線數傳模塊的傾角測量儀，它利用最新的嵌入式計算機技術、無線通信技術，充分發揮了嵌入式計算機強大的信息處理能力，突破傳統傾角測量儀的操作模式，在涵蓋了傳統傾角測量儀全部功能的基礎上，增加了信息處理、圖形顯示、人機互動、無線傳輸等功能。完成與傾斜度相關的參數實時檢測與數據融合，提高傾角測量的精度和解析度。
[0005]為了解決【背景技術】所存在的問題，本發明是採用以下技術方案:它包含測量站和主控站，測量站與主控站之間通過無線信號進行數據傳輸，所述的測量站包含有傳感器組
1、數據採集單元2、單片機控制系統3、nRF903無線數傳單元4，所述的傳感器組I與數據採集單元2連接，數據採集單元2與單片機控制系統3連接，單片機控制系統3與nRF903無線數傳單元4連接，所述的主控站包含有nRF903無線接收單元5、通信適配器及濾波裝置
6、嵌入式系統控制單元7、IXD顯示器及操作裝置8，所述的nRF903無線接收單元5與通信適配器及濾波裝置6連接，通信適配器及濾波裝置6與嵌入式系統控制單元7連接，嵌入式系統控制單元7與LCD顯示器及操作裝置8連接。
[0006]所述的單片機控制系統3採用的是MSP430單片機。
[0007]所述的嵌入式系統控制單元7採用的是ARM920內核S3C2410晶片。
[0008]本發明具有以下有益效果:無線傾角傳感器基於傳統的傾角傳感器，保持原有的成熟機械結構和基本測量部分的電路原理不變，增加溫度傳感器測量單元，對傳感器敏感元件反應靈敏的溫度參數進行線形補償校正；增加無線傳輸模塊構成通訊的收發兩端，使用的通訊協議基於未來無線傳感器網絡的標準協議；增加可拆卸的基於RS-232的單片機LED顯示模塊單元對敏感元件測量端信號進行近程測量，以備數據接收顯示後端模塊調校；處理終端是一個基於高性能精簡指令集、ARM920T核心32位處理器的嵌入式系統，對通訊模塊採集到的信號進行數位化處理，利用嵌入式作業系統實現被測端面的角度信號傾斜模擬、報表、列印等功能。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】: 圖1是本發明結構示意圖。
[0010]【具體實施方式】:
參看圖1，本【具體實施方式】採用以下技術方案:它包含它包含測量站和主控站，測量站與主控站之間通過無線信號進行數據傳輸，所述的測量站包含有傳感器組1、數據採集單元
2、單片機控制系統3、nRF903無線數傳單元4，所述的傳感器組I與數據採集單元2連接，數據採集單元2與單片機控制系統3連接，單片機控制系統3與nRF903無線數傳單元4連接，所述的主控站包含有nRF903無線接收單元5、通信適配器及濾波裝置6、嵌入式系統控制單元7、IXD顯示器及操作裝置8，所述的nRF903無線接收單元5與通信適配器及濾波裝置6連接，通信適配器及濾波裝置6與嵌入式系統控制單元7連接，嵌入式系統控制單元7與IXD顯示器及操作裝置8連接。
[0011]所述的單片機控制系統3採用的是MSP430單片機。
[0012]所述的嵌入式系統控制單元7採用的是ARM920內核S3C2410晶片。
[0013]測量站以MSP430單片機為核心，通過高性能A/D轉換器採集包含傾角、溫度等參數的傳感器信息，進行數位化處理，對採集到的信號通過HRF903無線數傳模塊以GMSK調製方式進行數據的發送。當無線數傳模塊收到MSP430單片機串行口的數據後，首先判斷收到的數據是命令還是發送數據，若是命令則執行相應的命令；若是發送數據則先將要發送的數據送到發送緩衝區EEROM中，並同時將模塊的狀態由接受狀態轉換成發射狀態；狀態轉換完成後啟動發送打包程序，並將這個數據包的數據送到模塊的數據調試口，以GMSK的方式調製成模擬信號；然後與鎖相環中的振蕩信號一起送到混頻器，上變頻後的射頻信號再經過發射放大器、功率放大器放大後通過天線發送出去。數據打包發送要遵循預先定義好的傳輸協議，這樣才可以使接收雙方有規可循，而且避免其它信號的幹擾。
[0014]主控站是集信號採集、存儲、遙控、信號處理、數據顯示、列印功能於一體的嵌入式智能計算機系統。該系統使用基於RISC指令集的ARM9核心微處理器S3C2410。S3C2410是SAMSUNG公司出品的一款低價、低功耗、高性能的16/32位系統微處理器，在嵌入式應用領域有著良好的表現。S3C2410具有豐富的接口資源，能夠滿足本系統的設計需求。主控站通過天線接收到測量站發出的射頻信號，信號解調模塊將採集到的射頻信號進行收發判斷，並將判斷為正確的信號進行相應的放大、校正，並存儲在微處理器S3C2410本身所帶的數據存儲器上。通過微處理器處理後的角度信號通過兩種方式顯示在處理終端的彩色LCD屏幕上:一種是以數字式的顯示被測物體的傾斜角度，另一種是圖像式的模擬被測物的姿態。兩種方式可以根據用戶的使用習慣單獨顯示或同時顯示在屏幕上。通過微處理器驅動的微型印表機，可以將角度信號按照用戶需要的標準格式列印出來，隨角度測量列印結果一同出現在列印紙上的還有環境溫度信號、實時時鐘信號等。被測端面的零位可以通過處理終端上的復零按鈕進行臨時調零，以滿足用戶測量時實時記錄傾角變化量的需求。
[0015]本【具體實施方式】具有以下有益效果:無線傾角傳感器基於傳統的傾角傳感器，保持原有的成熟機械結構和基本測量部分的電路原理不變，增加溫度傳感器測量單元，對傳感器敏感元件反應靈敏的溫度參數進行線形補償校正；增加無線傳輸模塊構成通訊的收發兩端，使用的通訊協議基於未來無線傳感器網絡的標準協議；增加可拆卸的基於RS-232的單片機LED顯示模塊單元對敏感元件測量端信號進行近程測量，以備數據接收顯示後端模塊調校；處理終端是一個基於高性能精簡指令集、ARM920T核心32位處理器的嵌入式系統，對通訊模塊採集到的信號進行數位化處理，利用嵌入式作業系統實現被測端面的角度信號傾斜模擬、報表、列印等功能。
【權利要求】
1.一種基於HRF903無線數傳模塊的傾角測量儀，其特徵在於它包含測量站和主控站，測量站與主控站之間通過無線信號進行數據傳輸，所述的測量站包含有傳感器組(I)、數據採集單元(2)、單片機控制系統(3)、nRF903無線數傳單元(4)，所述的傳感器組(I)與數據採集單元(2)連接，數據採集單元(2)與單片機控制系統(3)連接，單片機控制系統(3)與nRF903無線數傳單元(4)連接，所述的主控站包含有nRF903無線接收單元(5)、通信適配器及濾波裝置(6)、嵌入式系統控制單元(7)、LCD顯示器及操作裝置(8)，所述的nRF903無線接收單元(5)與通信適配器及濾波裝置(6)連接，通信適配器及濾波裝置(6)與嵌入式系統控制單元(7)連接，嵌入式系統控制單元(7)與LCD顯示器及操作裝置(8)連接。
【文檔編號】G08C17/02GK103759709SQ201410023279
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優先權日:2014年1月20日
【發明者】張江波, 李俊霞, 劉軍 申請人:張江波