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随着计算机技术、传感器技术和通信技术的发展,诞生了网络化智能传感器技术。
网络化智能传感器广泛应用于现场工业控制、远程监测和智能建筑等领域。但对于许多任务,比如军事侦察,气候监测等,如果用有线传感器网络将是十分昂贵、笨重甚至是不可能实现的,而使用无线传感器网络将会使问题迎刃而解。
本文结合IEEE1451 标准、无线通信技术和虚拟仪器技术,以温度测量为例,研究了基于IEEE1451.5 无线传感器的实现与具体应用。系统以嵌入8051 单片机内核的单片射频收发芯片nRF24E1 为核心,采用数字式温度传感器DS18B20,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。
基于nRF24E1 的无线传感器主要由两大部分构成:第一部分为系统的下位机,以一片nRF24E1 无线收发芯片为核心,与DS18B20 温度传感器组成温度采集系统,将采集到的温度数据和包含传感器基本信息的传感器电子数据表单TEDS(TransducerElectronic Data Sheet)储存在nRF24E1 扩展的一片25320 EEPROM[1]中,再以无线方式将温度数据和TEDS发送出去;第二部分为系统的上位机,由一片nRF24E1 无线收发芯片作为主控机,通过RS232 接口模块,与PC机串口相连,完成温度数据的无线接收,并利用图形化编程软件LabVIEW完成温度数据及TEDS的显示。
在此系统中,还可将温度传感器替换为其它类型的传感器,以满足不同需要,实现了传感器的即插即用。与有线方式相比,该无线传感器摒弃了繁杂的布线,而且电路简单,搭建方便,易于扩展,可靠性高,具有广阔的应用前景。