雙模連接實時溫度感測

今天，存在許多需要精確和連續(xù)溫度感測以保護產(chǎn)品或提高系統(tǒng)性能的應用。由于連接技術(shù)的進步，溫度傳感器現(xiàn)在能夠無線和實時地提供精確的測量。在許多應用中，從遠程位置監(jiān)視和控制系統(tǒng)是關(guān)鍵要求。通過將遠程Sub-1GHz網(wǎng)絡(luò)與Bluetooth?低功耗（2.4GHz）連接相結(jié)合，打開了溫度測量可能性的新世界。在這里，我們將討論如何一起使用這些技術(shù)增強溫度測量至關(guān)重要的系統(tǒng)。

一些示例應用——冷鏈管理和家庭自動化

溫度感測在許多應用中使用，下面我們將看兩個例子：

冷鏈管理

家庭自動化

冷鏈管理

冷鏈管理部署用于監(jiān)控和跟蹤對溫度敏感的產(chǎn)品。一個典型的例子是從農(nóng)民處開始運輸?shù)男迈r食品，要一直跟蹤到超市。監(jiān)控托盤或單個箱子的溫度以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。盡管現(xiàn)在存在監(jiān)測解決方案，Sub-1GHz和藍牙低功耗在單個設(shè)備中加上高質(zhì)量溫度傳感器的組合實現(xiàn)了新的功能。例如，長距離，Sub-1GHz網(wǎng)絡(luò)使得能夠覆蓋像存儲設(shè)施這樣的大面積，并且藍牙連接使得操作者（卡車司機、商店助理）能夠使用智能電話與托盤/箱直接通信，檢查產(chǎn)品在旅途中是否保持在正確的溫度。這些技術(shù)還允許智能手機在不能實現(xiàn)Sub-1GHz網(wǎng)絡(luò)的地方（例如在卡車運輸期間）用作互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。在這種情況下，卡車司機的智能手機可以是網(wǎng)關(guān)，除了在后臺運行智能手機應用程序，無需司機進行任何干預。這將允許遠程系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)測貨物的溫度。

家庭自動化

局部溫度控制對于保持愉快的室內(nèi)氣候非常重要。通過將傳感器與通風/冷卻/加熱無線連接，可以優(yōu)化舒適性，同時確保能量消耗保持在最小。因為其遠程和低功耗特點，許多家庭自動化系統(tǒng)今天使用Sub-1GHz技術(shù)。在這些解決方案中，溫度感測用于加熱、空調(diào)和通風系統(tǒng)（窗戶/百葉窗）。同時，藍牙連接允許用戶通過智能手機和平板電腦訪問信息。對于兩種連接方法使用單一設(shè)備（SimpleLink? 雙頻CC1350無線微控制器(MCU)）可以開發(fā)出簡單、經(jīng)濟高效的系統(tǒng)。

建立雙頻帶溫度監(jiān)控系統(tǒng)

TI的SimpleLink雙頻帶CC1350無線MCU是一種新的無線片上系統(tǒng)解決方案（SoC），它提供Sub-1 GHz頻帶的長距離射頻連接，以及Bluetooth?低功耗（2.4 GHz）連接。小尺寸的CC1350解決方案及其低功耗使其成為構(gòu)建前述系統(tǒng)的理想選擇。此外，其接口允許直接添加溫度傳感器而無需附加電路。

下面的圖1為CC1350無線MCU的框圖。對于數(shù)字傳感器，例如TI的TMP103（±2度），TMP112（±0.5度），數(shù)字接口（如I2C或SMBus?）可用于傳感器配置和采集溫度數(shù)據(jù)。假設(shè)使用I2C，有兩種主要方式將CC1350無線MCU連接到溫度傳感器：

使用由ARM?Cortex?-M3應用處理器直接控制的I2C接口。I2C模塊具有集成為TI RTOSTI RTOS（實時操作系統(tǒng)）一部分的專用驅(qū)動器庫功能。TI的SensorTag套件演示平臺包括TMP007非接觸式溫度傳感器。用于處理傳感器的I2C軟件例程可以在dev.ti.com上找到。這可以用作處理其他I2C溫度傳感器的示例。

在CC1350設(shè)備上使用傳感器控制器。傳感器控制器有自己的配置工具，稱為Sensor Controller Studio，包含I2C接口的示例代碼。要訪問此代碼，請下載Sensor Controller Studio并單擊首頁上的I2C示例。

使用傳感器控制器將提供最低的電流消耗。然而，在大多數(shù)使用情況下，溫度傳感器很少讀?。ㄩg隔為10秒或更長）——在這些情況下，相對于平均電流消耗的差異在ARM Cortex-M3和傳感器控制器之間可以忽略不計。每10秒的溫度讀數(shù)可以容易地設(shè)計為消耗總電流消耗小于1μA——包括待機（32kHz）睡眠電流消耗。

將模擬溫度傳感器連接到雙頻帶無線MCU

可以使用CC1350器件內(nèi)的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）讀取模擬溫度傳感器（例如LMT70）。對于數(shù)字傳感器，用戶可以選擇使用TI RTOS，包括由ARM Cortex-M3運行的ADC軟件驅(qū)動程序或使用傳感器控制器。如何讀取模擬傳感器的示例可以在Sensor Controller Studio中找到。

圖1：SimpleLink雙頻帶CC1350無線 MCU框圖

審核編輯：郭婷