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成都懷程科技有限責任公司
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溫度振動傳感器的 無線傳輸方案
2019-12-20 閱讀(1276)
溫度振動傳感器的無線傳輸方案
一、 整體系統方案
溫度傳感器由主控、溫度采集系統、無線傳輸和汽車狀態檢測系統構成，傳感器供電采用電池供電，為保證電池使用時間更長，所以傳感器系統采用低功耗模式。汽車狀態檢測系統用于檢測當前車輛是否在運行，如果車輛保持靜止狀態，則傳感器處于低功耗模式，系統會關閉空閑系統，如溫度采集系統，以保證傳感器功耗處于低狀態。當汽車狀態檢測系統檢測到汽車處于運行狀態時，傳感器會每隔1S采集一次溫度值，當溫度值發生變化時，立即將該溫度通過無線發送給車載接收器，以保證車載接收系統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據并進行分析，溫度值可實時在顯示屏上顯示，也可顯示歷史溫度曲線，當溫度超過報警值時，系統發出報警聲提醒駕駛員進行相應處理，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。
二、 溫度采集方案
溫度采集區域為卡車輪軸溫度，該部位溫度可達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、穩定性好、準確度高、耐高壓等優點；重要的原因是：精度高、線性好、范圍寬。*符合該系統應用場景。
三、 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，該芯片發射功率可達19dbm，靈敏度可達-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可達400米。
ZigBee采用2.4GHz頻率傳輸數據，傳輸速度非常快，且具有16個信道，傳感器在與主控進行組網時會選擇干擾的信道進行組網，以保證數據傳輸的穩定性；ZigBee具有重傳機制，可保證車載控制系統每次都能接收到傳感器的數據
無線溫度傳輸方案現狀：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200度左右，并且安裝在旋轉物體上（汽車輪轂）
- 硬件設計要求:
- 為避免溫度對傳感器的影響，采用測試探頭和電路發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。
- 傳輸接受方式選用1-20路同時測量，傳輸距離為100米內
- 溫度范圍0-250°C
- 供電方式選用電池供電。
- 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議)
- 傳感器組成：傳感器本體，發射裝置，接收裝置，顯示裝置。
- 傳感器本體示意圖：
4， 電池要求：采用定制電池并且選用耐高溫封裝確保3年的使用標準。
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行隔熱處理。
5， 溫度探頭，采用PT100或是K型電阻，按實際設計進行選用。
6, 供電傳感器說明：
（1） 簡介
溫度接受為RS485采用標準RS485接口，集成溫度測量電路，傳感器作為485從機。
一、 技術規格
- 電源： 3.3V DC電源供電；
- 溫度范圍：0-250℃；
- 速度范圍：0-100mm/s；
- 接線方式：4線制。電源線VCC、GND；通信線485A、485B;
- 地址編號：1-254（默認為1）；
- 波特率：2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s可設（默認9600）；
- 數據位：8位；
- 停止位：1位；
- 奇偶校驗：無。
二、 數據幀格式定義
采用私有協議，數據為小端模式，協議格式如下。
幀頭 | 控制字 | 數據 | 幀尾 |
1字節 | 3字節 | N字節 | 1字節 |
幀頭：0x2A
控制字：
1字節 | 2字節 | 3字節 |
設備地址 | 命令 | 數據長度 |
命令：0x01為讀取當前速度和溫度命令；
0x05為讀取傳感器地址；
0x06為寫傳感器地址。
幀尾：0x23。
設備應答協議與發送協議一致。
三、 命令
控制命令 | 應答 |
0x01 讀取當前速度和溫度，數據長度為0； 例,傳感器ID號為0x02,命令為：2A 02 01 00 23 | 數據為4字節。二字節為速度擴大10倍，如當前速度為13.1mm/s，則數據為0x0083。 第三四字節為溫度擴大100倍，如當前溫度為20.5℃，則數據為0x0802; 例：2A 02 01 04 83 00 02 08 23 |
0x05 讀取傳感器ID號，此命令為廣播，總線上只能掛一個設備，數據長度為0。 例：2A FF 05 00 23 | 返回當前傳感器的ID號。 例如當前ID號為0x05，則數據為：2A FF 05 01 05 23 |
0x06 寫傳感器ID號，此命令為廣播，總線上只能掛一個設備，數據長度為0。ID號范圍1-254. 例如寫傳感器ID號為0x05，則數據為：2A FF 06 01 05 23 | 寫入成功則返回寫入的ID號，寫入失敗則返回0x00； 寫入成功返回數據：2A FF 06 01 05 23; 寫入失敗返回數據：2A FF 06 01 00 23 |
按以上要求報價如下：
名稱 | 型號 | 數量 | 單價 | 總價 | 備注 |
溫度探頭 |
| 4 | 650 | 2600 |
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4路顯示器 |
| 1 | 1000 | 1000 |
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| 3600 |
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此價格含所有開發費用。
