导语:本文旨在探讨基于蓝牙技术的即插即用传感器测量系统,研究如何通过识别、电路调理和蓝牙无线通信实现传感器的自动配置与数据传输。
摘要:随着自动控制与测试系统性能要求的提升,传统传感器配置过程中出现的问题日益凸显。IEEE 1451.4标准为解决这一问题提供了新的方法,即自我描述功能,使得即插即用成为可能。本文提出并建立一个基于蓝牙技术的即插即用传感器测量系统,以提高系统效率和灵活性。
关键词:即插即用,蓝牙技术,DSP
引言:为了应对复杂化和高精度需求,不断发展的现代工业自动化领域需要更加先进、高效、可靠的测控设备。然而,现有传感器在某些方面存在不足,如时间消耗较大且操作风险较高。在此背景下,便诞生了一种新兴技术——以微处理器为代表的高新技术,这些设备能够降低配置时间,并减少人工干预,从而提高工作效率。
现场总线与无线网络:现场总线是自动化领域不可或缺的一部分,它们通常采用有线方式连接,但近年来,无线网络逐渐被引入到现场总线中,为其带来了更多灵活性。蓝牙技术作为一种近距离无线数字通信标准,其开放规范使得不同设备之间可以实现互操作性,为构建一个智能、连通性的测量网络提供了强大的支持。
本文内容:
系统方案
硬件设计
系统方案:
基于蓝牙技术的即插即用无線网络化傳感器測量系統主要由以下幾個部分組成:
傳感器模組
識別模組
信號調理電路模組
A/D轉換模組
微處理機模組(DSP)
蓝牙無線傳輸模odule及上位機模塊。
系統結構如圖1所示。
該測量系統工作過程如下:
DSP讀取識別模塊信息,用以辨識目前與系統連接之傳感器;
DSP根據識別模塊信息對調理電路進行適當設定;
傳感器輸出的信號經過A/D轉換後送入DSP;
DSP通過藍牙模式將數據傳輸至上位機。
若更換不同的傳感器,只需將DSP復位,系統就能再次根據目前連接單元所需對電路進行設定,而毋需人工干涉,从而實現了傳感器之間資料交換與自動適應能力。
系統硬件設計:
硬件設計主要包含以下幾個部分:
(1) 傳遞單元 - 采用Honeywell公司24PCCFA6D型硅壓阻壓力傳 感 器,並配備Maxim/Dallas公司DS2430A存儲標準化TEDS信息。
(2) 供電單元 - 采用的恒流源供電,以達到靈敏度溫漂最小;但恒流源帶來共脈衝問題,因此加入VR2抑制共脈衝电压調節電位子。
(3) 信號調整單元 - 主要實現信號采集與處理,以及為了實現 即 插 即 用 功能,其調整參數應能自動配置。通過多個非易失式數字調節電位子DS1804來完成這項任務,其中包括放大倍數等參數控制,並且可以通過串行接口將抽頭位置存儲到EEPROM中。
(4) 信号采集单元 - 输出的是从压力转换得到的一个分析信号,该信号需要进行数/码转换,再输入至微处理机进行进一步处理。根据检测对象及其特定参数选择合适的人工智能算法来优化数据处理过程。此外,还应考虑使用一些先进的人工智能算法,如深度学习,可以帮助改善整个检测过程中的准确性和速度。此类算法不仅能够增强数据分析能力,而且还能不断学习并适应环境变化,从而提高整个检测系统的大规模应用价值。