基于CC1110的無線雙軸傾角傳感器設計

　　摘要：無線雙軸傾角傳感器是利用MEMS傾角傳感器采集信號，并通過無線方式傳輸測量現場中被測物端面傾斜角度的測量儀器。本文介紹了一種以STC89C52單片機為控制核心，結合ADXL202加速度傳感器，以及無線芯片CC1110設計的無線雙軸傾角傳感器。該系統體積小、穩定性好、功耗低、通信效率高，因此可廣泛應用于測量、監測等工業領域。

　　引言

　　傾角傳感器是一種測量傾斜角度的傳感器，只要是需要知道傾斜角度的場合都可以使用傾角傳感器進行測量。適合應用于工廠、鐵路、隧道、船業、建筑業、醫療事業、汽車行業、核工業和航空航天事業等。隨著微機電系統(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)的迅猛發展，對傾角傳感器的應用也提出了更高的要求。在實際應用中，由于環境原因，很多測量現場是人員無法到達的。本文設計了一種利用MEMS的加速度傳感器并結合單片機技術的無線雙軸傾角傳感器。這種傳感器不僅體積小、安裝方便，而且有很高的性價比，同時可用于復雜惡劣的工作環境進行信號采集，有很大的應用價值，應用前景十分廣泛。

　　系統總體設計方案

　　雙軸加速度傳感器ADXL202可用來檢測二維加速度信號以及傾角角度。將采集到的信號傳輸進CC1110，由其內部的A/D轉換器將模擬信號轉換為數字信號，進一步進行分析處理。處理后得到的傾角數據經由RF電路發送出去，無線接收模塊檢測同頻率的信號并接收數據。具體設計系統框圖如圖1所示。

　　由圖1可知，無線雙軸傾角傳感器主要由傳感器模塊、單片機模塊、顯示模塊、無線模塊四部分組成。　　

 

　　(1)傳感器模塊：設計MEMS傳感器的外圍電路，使傳感器能輸出數字信號。本系統采用ANALOG DEVICES公司的ADXL202芯片。

　　(2)單片機模塊：單片機是系統的控制中心，完成數據處理、輸出顯示數據。本系統采用了ST公司的STC89C52單片機作為控制核心。

　　(3)顯示模塊：該模塊作用是使用LCD將輸出的X軸和Y軸的傾角顯示出來。

　　(4)無線模塊：無線收發電路是將單片機處理后的數據發送，并由另一無線模塊接收，本系統采用了TI公司的CC1110芯片作為無線模塊核心。

　　系統具體電路設計

　　硬件電路主要包括電源模塊、傳感器的調理模塊、單片機控制模塊、顯示模塊和無線收發模塊。