溫度振動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)檢測系統(tǒng)用于檢測當(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)檢測系統(tǒng)檢測到汽車處于運(yùn)行狀態(tài)時，傳感器會每隔1S采集一次溫度值，當(dāng)溫度值發(fā)生變化時，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)能及時檢測到溫度變化。

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，溫度值可實時在顯示屏上顯示，也可顯示歷史溫度曲線，當(dāng)溫度超過報警值時，系統(tǒng)發(fā)出報警聲提醒駕駛員進(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)。

1. 溫度采集方案

溫度采集區(qū)域為卡車輪軸溫度，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、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)用場景。

2. 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，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)，傳輸速度非常快，且具有16個信道，傳感器在與主控進(jìn)行組網(wǎng)時會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）

1. 硬件設(shè)計要求:

1. 為避免溫度對傳感器的影響，采用測試探頭和電路發(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驗報告。

2. 傳輸接受方式選用1-20路同時測量，傳輸距離為100米內(nèi)

3. 溫度范圍0-250°C

4. 供電方式選用電池供電。

5. 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)

6. 傳感器組成：傳感器本體，發(fā)射裝置，接收裝置，顯示裝置。

7. 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試部分隔離中間采用隔熱材料來進(jìn)行隔熱處理。

5. 溫度探頭，采用PT100或是K型電阻，按實際設(shè)計進(jìn)行選用。

6, 供電傳感器說明：

1. 簡介

溫度接受為RS485采用標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，集成溫度測量電路，傳感器作為485從機(jī)。

1. 技術(shù)規(guī)格

1. 電源： 3.3V DC電源供電；

2. 溫度范圍：0-250℃；

3. 速度范圍：0-100mm/s；

4. 接線方式：4線制。電源線VCC、GND；通信線48、485B;

5. 地址編號：1-254（默認(rèn)為1）；

6. 波特率：2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s可設(shè)（默認(rèn)9600）；

7. 數(shù)據(jù)位：8位；

8. 停止位：1位；

9. 奇偶校驗：無。

2. 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：0x2A

控制字：

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。

3. 命令

溫度振動傳感器的無線傳輸方案