溫度振動(dòng)傳感器的無線傳輸方案
溫度振動(dòng)傳感器的無線傳輸方案
溫度傳感器由主控、溫度采集系統(tǒng),、無線傳輸和汽車狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成,傳感器供電采用電池供電,為保證電池使用時(shí)間更長,,所以傳感器系統(tǒng)采用低功耗模式。汽車狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)當(dāng)前車輛是否在運(yùn)行,如果車輛保持靜止?fàn)顟B(tài),,則傳感器處于低功耗模式,,系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉空閑系統(tǒng),如溫度采集系統(tǒng),,以保證傳感器功耗處于低狀態(tài),。當(dāng)汽車狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到汽車處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),傳感器會(huì)每隔1S采集一次溫度值,,當(dāng)溫度值發(fā)生變化時(shí),,立即將該溫度通過無線發(fā)送給車載接收器,以保證車載接收系統(tǒng)能及時(shí)檢測(cè)到溫度變化,。
車載接收器用于接收溫度傳感器的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,,溫度值可實(shí)時(shí)在顯示屏上顯示,也可顯示歷史溫度曲線,,當(dāng)溫度超過報(bào)警值時(shí),,系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲提醒駕駛員進(jìn)行相應(yīng)處理,以保證行駛過程中的車輛安全,。接收器配制CAN總線和RS485總線,,可用于接入車載系統(tǒng)。
溫度采集方案
溫度采集區(qū)域?yàn)榭ㄜ囕嗇S溫度,,該部位溫度可達(dá)200多攝氏度,,傳感器采用PT100鉑電阻溫度傳感器,溫度采集范圍為-200℃——+850℃,,PT100鉑電阻還具有抗振動(dòng),、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高,、耐高壓等優(yōu)點(diǎn),;重要的原因是:精度高、線性好,、范圍寬,。*符合該系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景。
無線傳輸方案
無線傳輸采用ZigBee傳輸,,ZigBee方案采用Silicon labs的EFR32MG系類,,該芯片發(fā)射功率大可達(dá)19dbm,靈敏度可達(dá)-102.7dbm,,睡眠模式下電流低至2.2uA,。芯片工作在19dbm時(shí),傳輸距離在可視范圍內(nèi)可達(dá)400米,。
ZigBee采用2.4GHz頻率傳輸數(shù)據(jù),,傳輸速度非??欤揖哂?6個(gè)信道,,傳感器在與主控進(jìn)行組網(wǎng)時(shí)會(huì)選擇干擾小的信道進(jìn)行組網(wǎng),,以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性;ZigBee具有重傳機(jī)制,,可保證車載控制系統(tǒng)每次都能接收到傳感器的數(shù)據(jù)
無線溫度傳輸方案現(xiàn)狀:由客服提供要求安裝孔位狹小尺寸不大于26mm高度暫定40mm,,且溫度高達(dá)200度左右,并且安裝在旋轉(zhuǎn)物體上(汽車輪轂)
硬件設(shè)計(jì)要求:
為避免溫度對(duì)傳感器的影響,,采用測(cè)試探頭和電路發(fā)射部分做分離處理并且隔熱處理安裝尺寸由雙方討論決定,,并由我方做具體的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
傳輸接受方式選用1-20路同時(shí)測(cè)量,,傳輸距離為100米內(nèi)
溫度范圍0-250°C
供電方式選用電池供電,。
顯示部分一批次選用顯示器表顯示(以后更具用戶提供通訊協(xié)議)
傳感器組成:傳感器本體,發(fā)射裝置,,接收裝置,,顯示裝置。
傳感器本體示意圖:電池要求:采用定制電池并且選用耐高溫封裝確保3年的使用標(biāo)準(zhǔn),。
5,,隔熱處理采用傳感器和測(cè)試部分隔離中間采用隔熱材料來進(jìn)行隔熱處理。
溫度探頭,,采用PT100或是K型電阻,按實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)行選用,。
6, 供電傳感器說明:
簡介
溫度接受為RS485采用標(biāo)準(zhǔn)RS485接口,,集成溫度測(cè)量電路,傳感器作為485從機(jī),。
技術(shù)規(guī)格
電源: 3.3V DC電源供電,;
溫度范圍:0-250℃;
速度范圍:0-100mm/s,;
接線方式:4線制,。電源線VCC、GND,;通信線48,、485B;
地址編號(hào):1-254(默認(rèn)為1);
波特率:2400bit/s,、4800bit/s,、9600bit/s可設(shè)(默認(rèn)9600);
數(shù)據(jù)位:8位,;
停止位:1位,;
奇偶校驗(yàn):無,。
數(shù)據(jù)幀格式定義
采用私有協(xié)議,數(shù)據(jù)為小端模式,,協(xié)議格式如下,。
幀頭 | 控制字 | 數(shù)據(jù) | 幀尾 |
1字節(jié) | 3字節(jié) | N字節(jié) | 1字節(jié) |
幀頭:0x2A
控制字:
1字節(jié) | 2字節(jié) | 3字節(jié) |
設(shè)備地址 | 命令 | 數(shù)據(jù)長度 |
命令:0x01為讀取當(dāng)前速度和溫度命令;
0x05為讀取傳感器地址,;
0x06為寫傳感器地址,。
幀尾:0x23。
設(shè)備應(yīng)答協(xié)議與發(fā)送協(xié)議一致,。
命令
控制命令 | 應(yīng)答 |
0x01 讀取當(dāng)前速度和溫度,,數(shù)據(jù)長度為0; 例,傳感器ID號(hào)為0x02,命令為:2A 02 01 00 23 | 數(shù)據(jù)為4字節(jié),。二字節(jié)為速度擴(kuò)大10倍,,如當(dāng)前速度為13.1mm/s,則數(shù)據(jù)為0x0083,。 第三四字節(jié)為溫度擴(kuò)大100倍,,如當(dāng)前溫度為20.5℃,則數(shù)據(jù)為0x0802; 例:2A 02 01 04 83 00 02 08 23 |
0x05 讀取傳感器ID號(hào),,此命令為廣播,,總線上只能掛一個(gè)設(shè)備,數(shù)據(jù)長度為0,。 例:2A FF 05 00 23 | 返回當(dāng)前傳感器的ID號(hào),。 例如當(dāng)前ID號(hào)為0x05,則數(shù)據(jù)為:2A FF 05 01 05 23 |
0x06 寫傳感器ID號(hào),,此命令為廣播,,總線上只能掛一個(gè)設(shè)備,數(shù)據(jù)長度為0,。ID號(hào)范圍1-254. 例如寫傳感器ID號(hào)為0x05,,則數(shù)據(jù)為:2A FF 06 01 05 23 | 寫入成功則返回寫入的ID號(hào),寫入失敗則返回0x00,; 寫入成功返回?cái)?shù)據(jù):2A FF 06 01 05 23; 寫入失敗返回?cái)?shù)據(jù):2A FF 06 01 00 23 |
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