基于片上系统芯片的智能传感器模块设计与应用
本文主要探讨了基于片上系统芯片(SoC)的传感器模块设计,为IEEE1451标准的网络化智能传感器研究提供基础,并介绍了系统硬件结构和详细设计。 在当前网络化和信息化的时代背景下,智能传感器网络化技术成为了一个重要的研究领域。这种技术将传感器、通信和计算机技术结合,使信息采集、传输和处理得以统一和协同。文章中介绍的传感器模块设计,是基于片上系统芯片,它为开发符合IEEE1451标准的传感器模块(STIM)提供了实例。 1. 传感器模块设计 该模块包括变送器阵列、信号调理、多通道数据采集、TEDS(Transducer Electronic Data Sheet,传感器电子数据表)以及TII(Transducer Independent Interface,传感器独立接口)智能接口。使用集成的ADuC812芯片作为片上数据采集系统,提高了系统的集成度。传感器的输出信号经过调理后,由ADC进行模数转换并存储,然后通过TII接口传递数据。 2. 硬件系统结构 - 变送器阵列模块:负责不同类型的传感器数据收集。 - 信号调理模块:对传感器输出信号进行放大和调整,使其适合后续处理。 - 多通道数据采集模块:利用ADuC812的ADC功能,对多个传感器通道进行连续采样。 - TEDS模块:存储传感器的相关信息,便于识别和管理。 - TII智能接口:连接传感器与网络,实现数据的上传和控制指令的接收。 3. 详细硬件设计 - 传感器前端信号采集电路:例如,温度传感器采用AD590,它是一个集成的两端感温电流源,通过电阻分压来获取温度值。 在设计中,系统还考虑了TEDS内容的升级和更新,以及用户程序的下载与调试,利用异步串行口实现这些功能,增加了系统的灵活性和可维护性。这样的设计思路和实现方式,对于推动网络化智能传感器的发展具有重要意义,有助于实现更高效、智能化的监测和控制应用。
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