文档介绍：目录
中文摘要 I
英文摘要 II
1 绪论 1
1
2
3
5
5
6
8
9
2传感器的信号调理与采集 11
11
11
11
12
13
13
13
15
A/D数据采样转换原理 16
ADC芯片AD574 16
17
17
19
19
19
20
20
3射频通信模块的设计 21
21
nRF系列射频芯片 21
21
22
22
23
25
27
nRF905其他函数设计 28
射频电路板设计 29
31
4低功耗设计 32
32
32
33
33
34
5其它模块介绍 35
35
nRF905发射流程 35
nRF905接收流程 37
38
38
38
39
Keil C51 µVision2介绍 39
Keil C51 µVision2截图 39
40
m控件串行通信处理方式 40
41
42
6总结与展望 43
43
43
致谢 44
参考文献 45
附录1:原理图 46
附录2:程序源码 47
无线应变测量系统的研究与设计
摘要
随着人们对结构安全性重视程度的提高以及各种监测、检测相关技术的发展,建筑结构健康监测技术已经成为土木工程结构研究中的重要方向。无线传感器由于其小型化、集成化、低维修费用、少安装时间等特点而成为近年来结构健康监测系统的研究热点。
本文在充分研究传感技术、信号处理技术、无线通信技术知识上,针对传统应变采集设备体积较大、布线长、要求使用导线精度高等问题,设计了用于局部性态监测的低功耗无线应变传感器。文章主要内容如下:
(1)信号的调理与采集:使用传统应变片作为结构应变测量的敏感元件,通过放大滤波电路后,使用模数转换器(ADC)进行电压数据的转换。
(2)射频通信模块的设计:选用单片射频收发芯片nRF905,设计信号传输电路并独立完成软件的编写与调试,实现数据的可靠收发。
(4)低功耗设计:从硬件和软件两个方面对系统功耗进行了分析,通过中断唤醒,实现工作模式的切换,达到低功耗设计。
(5)应变测量上位机程序开发:m控件对单片机发射的串口数据进行接收和显示。
整个系统的基本目的在于监测信号并对信号进行分析,因此,得到准确的信号是系统正常工作的基础,本文详细介绍了传感器采集的前端放大滤波电路以及利用ADC574进行数据采集的方法。
本文讲述的系统具有一般性,其在结构健康监测的实际使用中效果良好,此外,本系统可经过稍微修改,应用于无线水表、无线电表、无线安防系统、无线开锁、家庭自动化和玩具等诸多领域。
最后对全文做了总结,并指出以后系统的发展前景和方向。
关键词应变传感器/无线通信/低功耗
Reserch and Design of Wireless Strain Measurement System
ABSTRACT
With the recognition of structural safety and the development of monitoring and inspection technique, Structural health monitoring (SHM) has already e an important research