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PCB电镀电流的无线传感器网络监测系统设计 中心议题： PCB电镀电流的无线传感器网络无线传感器网络监测系统设计 解决方案： NRF9E5单片机系统无线通信单元设计传感器单元设计指示灯报警电路设计无线传 感器网络的软件设计 利用计算机、传感器技术和无线通信，本文设计了用于 PCB电镀电流检测的无线传感器网络 监测系统。 该监控系统以 NRF9E5单片机为无线传感器节点核心， 运用霍尔电流传感器和检测 电路的设计，实现了无线传感器节点与计算机的无线通信。 PCB 板的主要功能是使各种电子 零组件形成预定电路的连接， 其质量的好坏将直接影响整个机电产品的性能 .PCB 电镀电流是 影响 PCB板质量的重要因素之一，目前 PBC电镀电流的检测是由操作人员拿着手持的监测设 备、 间隔一定时间进行检测 ; 因此存在不少缺点， 如非实时检测， 容易漏检和误检， 长期在电 镀环境里工作会损害人体健康等 . 鉴于人工检测已不能适应当今制造技术发展的需要， 本文提 出 PCB电镀电流的无线传输方案，即在需要检测电镀电流的地方安放传感器节点，并由监控 中心对采集的电流数据进行统一实时的监测和控制 .1 系统框架基于无线传感器网络的 PCB 电镀电流监测系统架构，它可以分为 3 层：数据采集层、系统通信层和管理层 . 数据采集层是整个系统的最底层， 它由安放在工作环境中的传感器节点和汇聚节点组成 . 通过 内置的数据采集单元，传感器节点可以采集流过 PCB板的电流信号，进行数据整理后，以无 线通信的方式发送给汇聚节点 ; 汇聚节点将传感器节点发送来的数据进行汇聚、分析和储存， 并等待计算机的命令， 准备好与计算机之间的通信 . 系统通信层是指汇聚节点与计算机之间的 通信，采用 RS232 串口通信方式 . 通过设置 P0_ALT.1=1 ，P0_DIR.1=l ，选择 NRF9E5的 P01 与 P02 引脚的第二功能作为串口的 RXD与 TXD，通过芯片 MAX232进行电平转换与计算机的串口 连接来处理从各节点采集回来的数据，并通过主模块发送控制指令和有效数据完成对各个节 点的设置，实现对现场设备的控制 . 管理层是计算机对采集上来的电镀电流数据进行分析处理 的过程 . 计算机能根据管理者的需要采集安装霍尔传感器节点的电流数据，并完成数据处理、 图表显示、 控制和储存等多种管理功能 ; 当流过 PCB板的电流超过或低于给定值范围， 系统给 出声光报警 .2 系统硬件及设计无线传感器节点是整个无线网络的基本组成单元， 它的主要任 务是采集 PCB电镀电流数据，对数据进行前期处理，并对来自上位机的命令做出回应，进而 向上位机发送采集到的电流数据 . 无线传感器节点由 NRF9E5单片机系统、无线通信单元、传 感器单元和指示灯报警电路等组成。 2.1 NRF9E5单片机系统 NRF9E5无线单片机是 NordicVLSI 公司于 2004 年推出的无线单片机芯片，它是真正的系统级芯片，内置的 433MHz、868MHz、 915MHz收发器与 NRF905芯片的收发器一样 . 内嵌的微 8051 控制器，带有 4 输入 10 位 80kS/s 的 A/D 转换器， 工作电压较宽 (1.9 ～3.6V) ，可以工作于 ShockBurst 方式，即自动处理前缀、 地址和 CRC方式 ;CPU 还扩展了 2 个数据指针以方便从片外 RAM读取数据 .NRF9E5 的微处理器 中有 256bit