基于C8051F350及CC1000的高精度無線水溫測量系統設計

摘要：本設計是基于C8051F350及CC1000芯片實現高精度無線河流水溫測量，利用高精度恒溫槽采用多項式曲線擬合及軟件數據處理來完成鉑電阻阻值-電壓-溫度標定轉換的測水溫方法。系統設計簡單、功耗低、工作穩定可靠、精度高，具有較大的實用性。

關鍵詞：C8051F350；CC1000；鉑電阻；無線；恒流源；高精度；水溫測量DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.1.006

本系統電路由兩大部分組成（見圖2），分別為安裝于戶外河流邊的水溫測量端機（圖A）和安裝于室內的接收端機（圖B）組成。

溫度檢測電路

設計檢測水溫的變化范圍為-5～45℃，精確檢測水溫模擬信號是整個系統的重點與難點，其檢測電路如圖3所示。選用鉑電阻PT1000作為測水溫的傳感器，為了減小傳感器導線電阻帶來的附加誤差，采用三線制接法。傳感器供電采用LM134、R01、R1、D1組成的無溫漂恒流源，恒定電流為0.5mA。電流流經鉑電阻后的電壓信號由高精度、低功耗、低噪

于±0.01℃即小于0.02℃，用該恒溫槽在-5～45℃之間，每隔5℃標定一個點，測記單片機采樣輸出的電壓值，每個點測1小時12個數據，去掉最大最小后取10個數平均見表1中的“實測電壓值”一列。然后用“設定溫度”和“實測電壓值”點繪二者的相關線如圖5所示，其中左邊為二者間的線性擬合相關線，右邊為二者間的多項式擬合相關線。根據實測電壓值用線性相關公式反算溫度（見表1“反

于0.03℃。兩種擬合相關線誤差都不大，但用多項式擬合的相關公式反算溫度誤差更小些，所以本測量系統選用多項式擬合作為檢測水溫用公式。