基于PSoC的無線靜載儀采集系統

　　2．2無線模塊

　　射頻芯片采用CYRF7936芯片，為40引腳的QFN封裝芯片。工作的ISM頻段為2．4 GHz～2 483 GHz，工作電壓為1．8 V～3．6 V，支持速度為4 MHz的sPI微控制器接口，需外接12 MHz的晶振。

　　CyFi無線射頻技術是Cypress公司2008年底提出的面向嵌人式控制領域的一款低成本＼低功耗、高可靠性的無線射頻解決方案，工作于無許可限制的2，4 GHz［SM頻段。CyFi無線射頻解決方案由PSoC控制核心、無線射頻收發器和CyFi星型網絡協議棧組成。PSoC可編程片上系統包含了CyFi星型網絡協議棧預配置固件用戶模塊，并以源代碼的形式提供了全部應用程序的接口，總共只需8個API指令便能完成設計。CyFi收發器輸出功率高達＋4 dBm，接收靈敏度高達－97 dBm，能實現跳頻傳輸和DSSS調制抗干擾，并能根據鏈接管理需求，自動調節傳輸數據速率，以1 Mbis、250 kb／s或125 kb／s的速率進行通信。

　　2.3傳感器模塊

　　本設計中位移子節點采用巖土工程監測中常用的數字容柵式位移傳感器MS50，其分辨率為0．01 mn1，精度為±0 03 min，電子容柵式位移傳感器MS50的輸出信號如圖2所示，分為CLK和DATA兩路信號進行傳輸⊙由示波器檢測輸出信號可知：信號的頭尾為標志位，且為4位高電平值。位移傳感器MS50每250 Ins傳輸一幀48位的數據包，這個數據包由各分為24位的兩組數據組成。其中，后一組數據為前一組數據減去基準零值后的差值，即為前一組數據的倒相輸入。

圖2位移傳感器輸出信號格式

　　MS50傳感器的輸出時鐘頻率為90 kHz，出現標志位后，時鐘信號第一次有電平向下跳變時，開始讀取數據信號上的信息，直到尾部標志位出現為止。采集到的數據經過轉換后，輸出DATA和CLK兩個信號，供CY8C24894讀取。

　　壓力子節點采用的是MPM480壓阻式壓力傳感器，供電電源為15 V～28 V，輸出為模擬信號4 mA～20mA。由于CY8C24894內部含有可編程增益放大器PGA和模數轉換器ADC，所以將壓力傳感器輸出信號轉換為電壓信號后直接連CY8C24894的模擬輸人引腳。接口電路如圖3所示。

圖3壓力傳感器接口電路

　　2．4總體硬件電路

　　總體電路由4個位移子節點電路、1個壓力子節點電路和1個匯聚節點電路組成。CY8C24894與CYRF7936的連接如圖4所示。

圖4 CY8C24894與CYRF7936