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無線液位變送器矩陣掃描檢測電路由SoC 片CC2510和分布在測桿內(nèi)干簧管陣列電路、移位寄存器構(gòu)成類似掃描鍵盤陣列電路結(jié)構(gòu)，于簧管位于行和列的交叉點上，如圖3所示，利用行掃描法實現(xiàn)無線液位變送器對液位測量。行掃描法的基本原理是：CC2510通過控制移位寄存器的輸出，使各列依次變?yōu)榈碗娖剑?ldquo;0”）狀態(tài)，然后檢測各行（P1．0～PI．3）的狀態(tài)。干簧管陣列的某一條列線為低電平，如果這條列線上沒有觸點閉合，則各行線的狀態(tài)均為高電平；如果列線上有觸點閉合，則相應的那條行線即變?yōu)榈碗娖剑?ldquo;0”）狀態(tài)，則可確定該行與處于低電平狀態(tài)列的交叉點上的干簧管為閉合狀態(tài)，這樣，就可根據(jù)行線和列線號獲得相應的浮子位置，即液面位置。由于均勻分布置于全密封不銹鋼防護管內(nèi)的任一千簧管的位置是*確定，故對應于任一干簧管的液位也就*確定了。

通過無線液位變送器P1口檢測到的液位值輸入到CC2510的內(nèi)部寄存器，數(shù)據(jù)處理后從CC2510的1'2．0、P2．1和P2．2口直接寫數(shù)據(jù)到AD421的LATCH、DATA和CLOCK端，數(shù)據(jù)按由高位到低位的順序被裝載到AD421內(nèi)部的輸入移位寄存器，在LATCH信號上升沿輸入移位寄存器中，數(shù)據(jù)傳送到DAC鎖存器，而LOOP RTN與LV端口形成一個回路，完成數(shù)字信號到4～20 mA標準電流信號的轉(zhuǎn)換并輸出。

無線液位變送器微處理器和無線收發(fā)單元設計
CC2510包含UHF RF收發(fā)器和高性能低功耗8051微控制器，集成了32 KB在系統(tǒng)可編程Flash和外設內(nèi)嵌4 KB SRAM。CC2510功能強大，擁有128位AES安全協(xié)處理器和DMA功能；具有高靈敏度（10 kb／s下為一100 dBm）和較高的接收靈敏度和阻塞功能，支持2-FSK、GFSK和MSK等調(diào)制方式；支持數(shù)字RSSI／LQI；線路調(diào)試的IDE（Integrated Develop—ment Environment，集成開發(fā)環(huán)境）遵從IAR公司的工業(yè)標準，結(jié)合Chipcon公司的ZigBee協(xié)議棧，只需極少外部元件就可以構(gòu)成性能穩(wěn)定且功耗極低的片上系統(tǒng)（SoC），極大地降低了開發(fā)難度。

CC2510的微處理器和無線收發(fā)單元電路如圖4所示。系統(tǒng)的高速時鐘源是26 MHz晶體振蕩器，低速時鐘源一般作為看門狗時鐘源，采用低功耗32．768 kHz晶體振蕩器。射頻輸／V輸出匹配電路主要用來匹配器件的輸入／輸出阻抗，使其輸入／輸出阻抗為5O I2，發(fā)射部分經(jīng)過前端1T型匹配網(wǎng)絡向50 Q垂直天線饋電，如果不希望采用上述匹配網(wǎng)絡，可以采用T型PCB天線直接與器件相連。天線部分可采用PCB上引線形成的板載偶極天線或鞭狀天線?？垢蓴_設計直接關系到射頻性能和整機的運行，由于工作頻率較高，所以設計以CC2510芯片為中心的應用電路，各元器件緊靠其周圍，盡可能減少分布參數(shù)影響。在PCB布線時，CC2510芯片底部應保持良好接地。電源線建議從電源主節(jié)點呈樹狀引出不同分支的電源線為每個電源引腳供電，使引腳間產(chǎn)生空間上的隔離，以減小彼此之問的耦合。同時可使用多個去耦電容、旁路電容濾波，以保持電源的純凈。如采用多層板布線，敷銅時應注意不要使CC2510芯片下的地形成耦合。天線至引腳的PCB引線應 T能粗，以降低阻抗。

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