大体积混凝土无线温度监测系统

MAX6675与STC89C52接口电路如图2(a)所示。当P2．7为低电平且P1．6口产生时钟脉冲时，MAX6675的SO脚输出转换数据。在每一个脉冲信号的下降沿输出一个数据，16个脉冲信号完成一串完整的数据输出，先输出高电位D15，最后输出低电位DO，D14～D3为相应的温度转换数据。当P2．7为高电平时，MAX6675开始进行新的温度转换。在使用MAX6675时应该注意：将其布置在远离其他I／O芯片的地方，以降低电源噪声的影响；MAX6675的T-端必须接地，而且和该芯片的电源地都是模拟地，不要与数字地混淆而影响芯片读数的准确性。
1．3 时钟电路
PCF8593用于产生定时中断，接收到中断后单片机先读取日历和时钟数据并存储，然后比较是否到定时时间。若是，便启动温度转换，再读取温度并存储。单片机构成的采集装置的缺省采样间隔值为3 h(小时)，采样中断时间值保存在PCF8593警告寄存器中。自混凝土入模至浇捣完毕的4天内，每隔2 h测温1次，以后每隔4 h测温1次。一般10～14天后可停止测温，或温度梯度200℃时，可停止测温。采样时间间隔通过独立按键进行修改。PCF8593具有时钟、闹钟、12／24 h选择功能；具有可编程方波输出功能；报警中断、周期性中断、时钟更新中断可由软件屏蔽或测试。使用时不需任何外围电路，并具有良好的外围接口。PCF8593的SCL引脚与单片机的P3．1口相连。通过外部中断P3．4，CPU每到设定温度采集时间便脱离掉电模式。单片机读1次PCF8593内部时间寄存器，得到当前的时间，启动MAX6675完成温度数据采集并存储。电路如图2(b)所示。
1．4 无线收发电路
系统采用无线收发器nRF905。nRF905片内集成了电源管理、晶体振荡器、低噪声放大器、频率合成器、功率放大器等模块；曼彻斯特编码／解码由片内硬件完成，无需用户对数据进行曼彻斯特编码，因此使用非常方便。
nRF905在正常工作前应由MCU先根据需要写好配置寄存器，或是按照默认配置工作，其后的工作主要是两个：发送数据和接收数据。发送数据时，MCU应先把nRF905置于待机模式(PWR_UP引脚为高、TRX_CE引脚为低)然后通过SPI总线把发送地址和待发送的数据都写入相应的寄存器中，之后把nRF905置于发送模块(PWR_UP、TRX_CE和TX_EN全置高)，数据就会自动通过天线发送出去。若射频配置寄存器中的自动重发位(AUTO_RETRAN)设为有，数据包就会重复不断地一直向外发，直到MCU把TRX_CE拉低，退出发送模式为止。为了数据更可靠地传输，多使用此种方式。接收数据时，MCU先在nRF905的待机模式中把射频配置寄存器中的接收地址写好，然后置其于接收模式(PWR UP=1、TRX_CE=1、TX_EN=O)，nRF905就会自动接收空中的载波。若收到地址匹配的和校验正确的有效数据，DR引脚会自动置高，MCU在检测到这个信号后，可以改其为待机模式，通过SPI总线从接收数据寄存器中读出有效数据。
根据不同需要，nRF905在使用中的电路图不尽相同。图3所示为应用原理图。该电路天线部分使用的是50 Ω单端天线。

1．5 数据存储
本数据存储器是防止中心控制节点掉电时数据丢失，因为中心控制节点要和PC机通信，PC发给中心控制节点的信息需要存储起来。可是，如果中心控制节点掉电，这些数据就会丢失，这样会导致整个系统的崩溃，所以需要外接一个数据存储芯片把这些数据存起来。如果中心控制节点掉电，还可以从这个数据存储芯片中取回需要的数据，恢复整个系统运作。本数据存储器选用的是AT24C01芯片，它是美国Atmel公司推出AT24C系列两线制(串口型)电可擦除E2PROM芯片。这些芯片具有体积小，工作电压低，连线简单，工作可靠等特点。