�(wú)線靜載儀采集系統(tǒng)根據(jù)靜載檢測(cè)系統(tǒng)�(duì)系統(tǒng)�(jié)�(gòu)和功能的新需求,采用Cypress公司的CY8C24894芯片作為系統(tǒng)的主控部�,提出了基于子節(jié)�(diǎn)、匯聚節(jié)�(diǎn)、上位機(jī)三層�(jié)�(gòu)的數(shù)�(jù)傳輸方案,設(shè)�(jì)了節(jié)�(diǎn)�傳感�接口��(wú)線傳輸模�等硬件電�,給出了前端�(shù)�(jù)采集、通信控制等軟件流�,并成功�(shí)�(xiàn)US-BUART仿真串口通信功能。實(shí)際測(cè)試表�,該系統(tǒng)操作�(jiǎn)�、實(shí)�(shí)性強(qiáng)、精度高,可廣泛�(yīng)用于樁基承載力的靜載試驗(yàn)��
近年�(lái),我�(guó)工程建筑事業(yè)開展迅猛,城市高層建筑也隨之得到了前所未有的高速發(fā)展。樁基的成樁�(zhì)量與其實(shí)際承載力�(guān)系到整�(gè)高層建筑的設(shè)�(jì)和安�,因此對(duì)于高層建筑而言,樁基承載力檢測(cè)非常重要。我�(guó)建筑樁基技�(shù)�(guī)范(JCJ94�94)規(guī)定:�(duì)于一�(jí)建筑物以及缺乏可參照試樁資料的二�(jí)建筑物為確定單樁豎向極限承載�,應(yīng)�(jìn)行現(xiàn)�(chǎng)靜載試驗(yàn)�
�(xiàn)有的靜載檢測(cè)儀雖然做到了白�(dòng)化、智能化,但是都是基于有線連接方式�,并且所使用�8位MCS�51單片�(jī)功耗較大、功能較單一,數(shù)�(jù)盒與上位�(jī)交換�(shù)�(jù)采用RS�232串口通信,無(wú)法適�(yīng)電子系統(tǒng)�(wú)線化、小型化、高效化、集成化、節(jié)能化的發(fā)展需求。并且新一代的PC�(jī)上的COM接口已逐浙消失,單�(dú)�(shè)�(jì)USB�(zhuǎn)RS�232�(huì)帶來(lái)不必要的麻煩,開�(fā)帶有USBUART仿真串口的傳輸接口是�(dāng)今檢�(cè)儀器的�(fā)展需要�
PSoC的特�(diǎn)在于既具�8位微控制器的處理能力,又集成了多種可編程�(shù)字用戶模塊。值得一提的�,PSoC地集成了多種可編程模擬用戶模塊功�,將全數(shù)字式的微控制器設(shè)�(jì)與純粹的模擬�(shè)�(jì)相結(jié)�,是一種具有SoC的基本原理的、基于高度靈活且完全可編程混合信�(hào)的全新一代器件�
CyFi低功耗無(wú)線射頻技�(shù)開發(fā)�(jiǎn)�、協(xié)議棧�(jié)�(gòu)精簡(jiǎn)、可�(shí)�(xiàn)多信道跳變等特點(diǎn),使其成為無(wú)線技�(shù)�(yīng)用領(lǐng)域的新生力量,能廣泛�(yīng)用于工業(yè)、消�(fèi)電子、汽車家�、智能建筑等多種�(wú)線控制應(yīng)用中�
CY8C24894是Cypress公司推出的帶有M8C控制�(nèi)核的PSoC可編程片上系�(tǒng),系�(tǒng)資源中帶有USBUART傳輸模塊。本文圍繞這款高性能、低功耗的片上系統(tǒng)�(shè)�(jì)了一�(gè)�(wú)線采集系�(tǒng)�
系統(tǒng)分為�(shù)�(jù)采集部分與數(shù)�(jù)上傳部分。數(shù)�(jù)采集部分�5�(gè)子節(jié)�(diǎn)�1�(gè)匯聚節(jié)�(diǎn)通過(guò)CyFi�(wú)線傳輸技�(shù)組成。其中,子節(jié)�(diǎn)又分�4�(gè)位移子節(jié)�(diǎn)�1�(gè)壓力子節(jié)�(diǎn)。子節(jié)�(diǎn)的核心控制單元是PSoC可編程片上系�(tǒng),負(fù)�(zé)接收傳感器數(shù)�(jù)并控制CyFi�(wú)線模塊發(fā)�。另�,位移傳感器采用�(shù)字容柵式MS50傳感器,輸出量為�(shù)字信�(hào)。壓力傳感器采用壓阻式壓力傳感器MPM480,輸出量為模擬信�(hào),需�(jìn)行A/D�(zhuǎn)��
�(shù)�(jù)上傳部分由匯聚節(jié)�(diǎn)與上位機(jī)通過(guò)USBUART傳輸技�(shù)組成,匯聚節(jié)�(diǎn)由基于PSoC可編程片上系�(tǒng)的數(shù)�(jù)盒控制。數(shù)�(jù)盒通過(guò)CyFi�(wú)線模�,收集到全部子節(jié)�(diǎn)的傳感器�(shù)�(jù)并�(jìn)行存�(chǔ),當(dāng)?shù)玫缴衔粰C(jī)讀取數(shù)�(jù)命令�,通過(guò)USB接口模擬的串口將�(shù)�(jù)上傳給上位機(jī)�
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�2�4 GHz�2 483 GHz,工作電壓為1�8 V�3�6 V,支持速度�4 MHz的sPI微控制器接口,需外接12 MHz的晶��
CyFi�(wú)線射頻技�(shù)是Cypress公司2008年底提出的面向嵌人式控制�(lǐng)域的一款低成本\低功�、高可靠性的�(wú)線射頻解決方案,工作于無(wú)許可限制�2�4 GHz[SM頻段。CyFi�(wú)線射頻解決方案由PSoC控制核心、無(wú)線射頻收�(fā)器和CyFi星型�(wǎng)�(luò)�(xié)議棧組成。PSoC可編程片上系�(tǒng)包含了CyFi星型�(wǎng)�(luò)�(xié)議棧�(yù)配置固件用戶模塊,并以源代碼的形式提供了全部�(yīng)用程序的接口,總共只需8�(gè)API指令便能完成�(shè)�(jì)。CyFi收發(fā)器輸出功率高�(dá)�4 dBm,接收靈敏度高達(dá)�97 dBm,能�(shí)�(xiàn)跳頻傳輸和DSSS�(diào)制抗干擾,并能根�(jù)鏈接管理需�,自�(dòng)�(diào)節(jié)傳輸�(shù)�(jù)速率,以1 Mbis�250 kb/s�125 kb/s的速率�(jìn)行通信�
位移子節(jié)�(diǎn)采用巖土工程�(jiān)�(cè)中常用的�(shù)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�(hào)如圖2所�,分為CLK和DATA兩路信號(hào)�(jìn)行傳輸⊙由示波器檢測(cè)輸出信號(hào)可知:信�(hào)的頭尾為�(biāo)志位,且�4位高電平�。位移傳感器MS50�250 Ins傳輸一幀48位的�(shù)�(jù)�,這�(gè)�(shù)�(jù)包由各分�24位的兩組�(shù)�(jù)組成。其�,后一組數(shù)�(jù)為前一組數(shù)�(jù)減去基準(zhǔn)零值后的差�,即為前一組數(shù)�(jù)的倒相輸入�
MS50傳感器的輸出�(shí)鐘頻率為90 kHz,出�(xiàn)�(biāo)志位�,時(shí)鐘信�(hào)次有電平向下跳變�(shí),開始讀取數(shù)�(jù)信號(hào)上的信息,直到尾部標(biāo)志位出現(xiàn)為止。采集到的數(shù)�(jù)�(jīng)�(guò)MAX485�(zhuǎn)換后,輸出DATA和CLK兩�(gè)信號(hào),供CY8C24894讀��
壓力子節(jié)�(diǎn)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(hào)4 mA�20mA。由于CY8C24894�(nèi)部含有可編程增益放大器PGA和模�(shù)�(zhuǎn)換器ADC,所以將壓力傳感器輸出信�(hào)�(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后直接連CY8C24894的模擬輸人引��