无源照度感应器策画说明.docVIP

无源照度感应器 (详细设计说明书) [V1.0(版本号)] 编写人： 编写日期：2011年08月09 目 录 1 引言 3 1.1 编写目的 3 1.2 背景 3 1.3 名词定义 3 1.4 参考资料 3 2 硬件设计 3 2.1 功能 3 2.2 性能 4 2.3 输入 4 2.4 输出 5 2.5 电路模块设计 8 2.5.1 光感信号模块 8 2.5.2 模数转换模块 8 2.5.3 光照范围选择电路 10 2.5.4 无线模块 12 2.5.5 光能供电模块 14 2.6 各个模块之间的关系图 14 2.7 无源照度感应器完整电路图 15  引言 编写目的 背景 Lux_min：能正常连续工作的最低光照强度。 参考资料 STM_300_User_Manual_V1.25_02.pdf EnOcean_Equipment_Profiles_EEP2.1 硬件设计 Lux_min：30lux 9.灵敏度：感应器可以探测的最小光照变化为2lux (0—510lux范围时)。 10.感应的光照度范围为 室内型：0—510lux；0—1020lux； 室外型：300—30000lux；600—60000lux； 11.平均无故障时间（MTBF）为80,000小时。 12.机械强度满足成都英泰力科技有限公司企业标准4.3.10中的要求； 13.电磁兼容性满足成都英泰力科技有限公司企业标准4.7中的要求。 输入 1、光照强度信号； 2、按键信号； 3、光能输入。 输出 符合 EnOcean EEP 2.0规范的通信数据包的无线信号，包括： 1、每隔1000秒发送一次采集的光照度信息； 2、当按下发射按键时，立即发送发送一次数据包； 学习数据包的格式如下表所示： 照度感应器学习数据包格式表： A5（同步字节1） 5A（同步字节0） 06（数据包头识别） 数据的类型 室外型：01 室内型：02 FF（数据字节3）AD_2 FF（数据字节2）AD_1 FF（数据字节1）AD_0 FF（数据字节0）DI_7_0 ID_3（地址字节3） ID_2（地址字节2） ID_1（地址字节1） ID_0（地址字节0） 00（状态字节） 校验 电路模块设计 1、光感信号采集模块； 2、A/D转换模块； 3、光感应范围选择电路； 4、光感输入选择电路； 5、无线模块； 6、光能供电模块。 光感信号模块 光感信号模块的功能是采集工作环境的光照强度信号，并将采集的光照强度信号转换为电信号。 采用线性光敏二极管采集光照强度信号，通过运算放大器将微弱的光照强度信号放大到符合要求范围的电压信号。 图2.1为把光照强度信号转换成电压信号的电路图： 图2.1 光照强度电压转换电路 光电转换电路由线性光敏二极管VTB8440B和电阻R9,R10,电容C4组成， OPA364IDVBT将光照强度电压信号放大后由管脚1输出至STM300的模拟信号输入引脚AD_0和_AD_1。 模数转换模块 模数转换模块采用STM300内部自带的A/D转换模块。只需在STM300的A/D转换输入端输入符合要求的温度/电压值即可。 光照范围及选择电路 本光照感应器分为室内型和室外型；测量范围分别是： 室内型：0—510lux；0—1020lux； 室外型：300—30000lux；600—60000lux； 2. 范围选择电路的功能为选择光照度感应器的测量范围。 可以通过拨位开关进行选择。光照范围选择电路如图2.4所示： 图2.4 光照范围选择电路图 无线模块 无线模块用于发送无线数据，当按键被按下时立即发送一次数据包；.数据包的格式和内容分别如表2.1所示（见2.4输出章节）。 无线模块由Enocean芯片STM300及其外围电路构成，如图2.6所示： 图2.6 无线模块电路图 在图2.6中，电源VCC_300接入STM300的VDD和VDDLIM管脚，其中VDD为芯片供电管脚，VDDLIM在电源电压高于4.5V的时候，开始吸收电流，起到稳压的效果，最大吸收电流为50mA。 J1主要作用是连接STM300与电脑之间进行通信，配置STM300数据发送时间间隔等相关信息。接口尺寸：间距1.27mm的双排排针。 R6给WAKE0管脚提供上拉电压。 WAKE0管脚为STM300的触发管脚，当WAKE0电压跳变的时候，芯片将向外发送无线信号。 AD_0~2，DI_0~3分别分为STM300的模拟和数字输入口。 在本电路中DI_0用于选择输入端口AD_0，AD_1。 STM300的LED管脚接发光二极管指示灯D3，STM300发送数据时，指示灯会闪烁指示。 T2为外接天线接口，外接特性阻抗30