PCB 기술 - PCB 보드 도금 전류 무선 센서 네트워크 모니터링 시스템 설계

컴퓨터 기술, 센서 기술, 무선 통신 기술을 이용하여 PCB 판의 도금 전류 검측을 위한 무선 센서 네트워크 모니터링 시스템을 설계하였다.모니터링 시스템은 NRF9E5 마이크로컨트롤러를 무선 센서 노드로 사용하고 홀 전류 센서와 감지 회로의 설계를 사용하여 무선 센서 노드와 컴퓨터 간의 무선 통신을 실현한다.PCB 보드의 주요 기능은 다양한 전자 부품이 예정된 회로의 연결을 형성하도록 하는 것이며, 그 품질은 전체 전기 기계 제품의 성능에 직접적인 영향을 줄 것이다.PCB 도금 전류는 PCB 보드의 품질에 영향을 주는 중요한 요소 중 하나입니다.현재 PBC 도금 전류의 검측은 조작자가 일정한 시간마다 손에 검측 설비를 들고 진행하고 있다;그러므로 검측이 실시간적이지 못하고 쉽게 검사와 오보가 새며 장기간 전기도금환경에서 일하면 인체건강을 해칠수 있는 등 많은 부족점이 존재한다. 인공검측이 이미 오늘의 제조기술발전의 수요를 만족시키지 못하고있음을 감안하여본고는 PCB 도금 전류의 무선 전송 방안을 제시했다. 즉, 도금 전류를 측정해야 하는 곳에 센서 노드를 배치하고 모니터링 센터는 수집된 전류 데이터에 대해 통일된 실시간 모니터링을 한다.제어

1. 시스템 프레임워크는 무선 센서 네트워크의 PCB 도금 전류 모니터링 시스템의 구조를 바탕으로 데이터 수집 층, 시스템 통신 층과 관리 층으로 나눌 수 있다.무선 센서 네트워크 기반 PCB 도금 전류 모니터링 시스템 프레임워크: 데이터 수집 층은 전체 시스템의 한 층으로 작업 환경에 배치된 센서 노드와 집합 노드로 구성된다.내장된 데이터 수집 유닛을 통해 센서 노드는 PCB 보드를 통과하는 전류 신호를 수집하여 데이터 처리 후 무선 통신을 통해 신주쿠 노드에 보낼 수 있다;신주쿠 노드는 센서 노드에서 전송되는 데이터를 취합, 분석 및 저장하고 컴퓨터와 통신하기 위해 컴퓨터의 명령을 기다립니다.시스템 통신 계층은 RS232 직렬 통신 방식으로 노드와 컴퓨터 간의 통신을 취합하는 것을 말한다.P0_ALT를 설정합니다.1=1，P0_DIR。1 = l, NRF9E5의 P01 및 P02 핀의 두 번째 기능을 Serial 포트의 RXD 및 TXD로 선택하고 각 노드에서 수집된 데이터를 처리하고 마스터 모듈을 통해 전송하기 위해 칩 MAX232를 사용하여 전평 변환 및 컴퓨터의 Serial 포트에 연결합니다.제어 명령과 유효한 데이터는 각 노드의 설정을 완성하여 현장 설비에 대한 제어를 실현했다.경영진은 컴퓨터가 수집한 도금 전류 데이터를 분석하고 처리하는 과정이다.컴퓨터는 관리자의 필요에 따라 이미 설치된 홀 센서 노드의 현재 데이터를 수집하고 데이터 처리, 차트 표시, 제어 및 저장 등 각종 관리 기능을 완성할 수 있다;PCB 보드를 통과하는 전류가 주어진 값 범위를 초과하거나 낮을 때 시스템은 음향 경보를 보냅니다.시스템 하드웨어와 디자인 무선 센서 노드는 전체 무선 네트워크의 기본 단위이다.PCB 도금 전류 데이터를 수집하고, 데이터를 사전 처리하고, 호스트의 명령에 응답하고, 수집된 전류 데이터를 호스트로 보내는 것이 주요 임무입니다.무선 센서 노드는 NRF9E5 마이크로컨트롤러 시스템, 무선 통신 장치, 센서 장치 및 표시등 경보 회로로 구성됩니다.소프트웨어 프로그래밍을 통해 송신기는 송신, 수신, 모니터링 등의 기능을 자동으로 완성할 수 있다.시스템 설계 측면에서는 패킷의 데이터를 소프트웨어로 해석하고 제어하기만 하면 된다. 2.2 센서 유닛 센서 유닛은 전체 시스템 성능을 보장하는 기초인 현재 정보를 수집하는 역할을 담당한다.우선 전류 신호를 전압 신호로 바꿀 필요가 있다.TBC-LTA 시리즈 홀 전류 센서를 사용합니다.작동 전원 전압은 ± (12~15) V이며 작동 온도는 -40~85도입니다.본고는 측정 정밀도를 높이고 실제 측정 전류 값과 결합하기 위해 TBC-LTA 시리즈 직류 전류 센서 중 TDC503LTA 센서를 선택했다.NRF9E5에는 변환 속도가 80kS/s인 10비트 선형 AD 변환기가 포함되어 있습니다.AD 동글의 참조 전압은 소프트웨어를 통해 Aref 또는 1.22V의 내부 대역 갭 참조 전압을 선택할 수 있습니다. AD 동글은 소프트웨어를 통해 선택할 수 있는 5개의 입력이 있으며, 일반적인 응용 프로그램은 부팅/정지 모드이며 샘플링 시간은 소프트웨어가 제어합니다.기본값은 10비트이지만 필요한 경우 소프트웨어를 통해 6비트, 8비트 또는 12비트로 설정할 수 있습니다.또한 차등 모드에도 AD 변환기를 적용할 수 있습니다.AIN0이 음입력단으로 사용되는 경우 AIN1-3은 양입력단으로 사용됩니다. 2.3 표시등 경보회로는 회로기판을 통과하는 전류가 하한값보다 낮거나 상한값보다 높을 때 표시등 경보회로에서 음향 경보가 발생하여 관리자가 즉시 대응할 수 있도록 합니다.이 설계는 빨간색 LED 및 스피커를 표시등 경보 회로로 사용합니다.시스템 소프트웨어 설계 3.1 하위기 소프트웨어는 현대 무선 통신에서 데이터가 패키지 형식으로 전송되도록 설계되었다.NRF9E5와 같은 무선 SoC의 경우 데이터 그룹으로 데이터를 전송 및 수신할 때마다패킷 형식은 통신 프로토콜의 중요한 구성 요소입니다.NRF9E5의 무선 패킷 형식은 Preamble, ADDR, PAYLOAD, CRC입니다.여기서 Preamble은 하드웨어에 의해 자동으로 추가되는 리드 코드입니다.ADDR은 32-40비트의 주소 코드를 보냅니다.PAYLOAD는 유효한 데이터(32비트)입니다.CRC는 내장된 CRC 오류 감지 하드웨어를 통해 보정할 수 있는 루프 중복 코드 검사 및다. 회로는 0, 8 또는 16비트로 설정할 수 있도록 자동으로 추가된다.센서 노드의 중요한 작업은 수집된 데이터를 전송하는 것입니다.데이터의 무선 전송을 위해서는 프로세서의 무선 트랜시버가 전송 모드에서 작동해야 합니다.NRF9E5의 송수신기(NRF905)에는 수신(RX) 모드, 송신(TX) 모드, 절전 모드 등 세 가지 작동 모드가 있습니다.무선 센서 네트워크 레이아웃이 완료되면 많은 센서 노드의 데이터가 컴퓨터, 컴퓨터 프로그램, 즉 호스트 프로그램이 이러한 데이터를 저장하여 미래의 데이터 조회와 처리에 편리함을 제공합니다.VisualC++는 ODBC, DAO 및 OLEDB와 같은 세 가지 데이터베이스 액세스 방법을 제공합니다.ODBC는 어플리케이션 제공