PCB科技 - PCB板電鍍電流無線感測器網路監測系統設計

使用電腦, 感測器科技與無線通訊, 本文設計了一種無線感測器網路監測系統 PCB電路板 電鍍電流檢測. 監控系統使用NRF9E5微控制器作為無線感測器節點, 並採用霍爾電流感測器和檢測電路的設計，實現了無線感測器節點與電腦之間的無線通訊.

的主要功能 PCB板 是使各種電子元件形成預定電路的連接, 其質量將直接影響整個機電產品的效能. PCB電鍍電流是影響PCB質量的重要因素之一 PCB板s. 現時, PBC電鍍電流的檢測由操作員每隔一定時間手持監測設備進行； 因此, 有許多缺點, 例如非實时檢測, 易於洩漏檢測和錯誤檢測, 長期在電鍍環境中工作會損害人體健康, 等. 鑒於人工檢測已不能滿足當今製造技術發展的需要, 本文提出了一種PCB電鍍電流的無線傳輸方案, 那就是, 將感測器節點放置在需要檢測電鍍電流的位置, 監控中心將對採集到的當前數據進行統一即時監控. 控制.

1. System framework

The structure of PCB electroplating current monitoring system based on wireless sensor network, 可分為3層：資料獲取層, 系統通信層和管理層. 基於無線感測器網路的PCB電鍍電流監測系統框架：資料獲取層是整個系統的核心層, 它由放置在工作環境中的感測器節點和接收器節點組成. 通過內寘資料獲取單元, 感測器節點可以收集流經感測器的電流訊號 PCB板, 資料處理後, 通過無線通訊發送給彙聚節點； 彙聚節點聚合, 分析並存儲感測器節點發送的數據, 等待電腦的命令, 準備好與電腦通信. 系統通信層是指彙聚節點與電腦之間的通信, 並採用RS232串列通信管道. 通過設定P0\u ALT. 1=1, P0\U方向. 1=l, 選擇NRF9E5的P01和P02引脚的第二個功能作為串列埠的RXD和TXD, 並使用MAX232晶片進行電平轉換，連接到電腦的串列埠，處理從每個節點採集的數據，並通過主模塊發送. 控制指令和有效數據完成了每個節點的設定，實現了對現場設備的控制. 管理層是電腦分析和處理收集的電鍍電流數據的過程. 電腦可以根據管理員的需要收集已安裝霍爾感測器節點的當前數據, 並完成資料處理等各種管理功能, 圖表顯示, 控制和儲存； 當電流流過 PCB板 超過或低於給定值範圍, 系統發出聲光報警.

2. System hardware and design
The wireless sensor node is the basic unit of the entire wireless network. 其主要任務是收集PCB電鍍電流數據, 預處理數據, 響應來自主機的命令, 然後將收集的當前數據發送到主機. . 無線感測器節點由NRF9E5單片機系統組成, 無線通訊單元, 感測器單元和指示燈報警電路.

2.1 Wireless communication unit
Because the NRF9E5 wireless microcontroller has built-in 433MHz, 868MHz, NRF905的915MHz收發器, 整個系統的設計更加簡潔可靠. 通過軟體程式設計, 收發器可以自動完成發送等功能, 接收和監測. 從系統設計的角度, 只需要通過軟件解釋和控制數据包中的數據.

2.2 Sensor unit
The sensor unit is mainly responsible for the collection of current information, 這是確保整個系統性能的基礎. 首先, 必須將電流訊號轉換為電壓訊號. 在這裡, 使用TBC-LTA系列霍爾電流感測器. Its working power supply voltage is ±(12~15)V, 其工作溫度為-40～85℃. 為了提高測量精度, 結合實測電流值, 本文在TBC-LTA系列直流電流感測器中選擇了TDC503LTA感測器. NRF9E5包含一個10比特線性AD轉換器，轉換率為80kS/s. AD轉換器的參攷電壓可以通過軟件選擇為Aref輸入或1的內部帶隙參攷電壓.22伏. AD轉換器有5個輸入，可由軟件選擇, 其典型應用是啟動/停止模式, 採樣時間由軟件控制. 默認為10比特, 但可以設定為6比特, 8比特或12比特（如需要）. 同時, AD轉換器也可以應用於差分模式. 當AIN0用作負極輸入端子時, AIN1-3用作正極輸入端子.

2.3 Indicator light alarm circuit
When the current flowing through the circuit board is lower than the lower limit value or higher than the upper limit value, 指示燈報警電路將產生聲光報警, 這樣管理者就可以立即採取應對措施. 在本設計中, 紅色LED燈和揚聲器用作指示燈報警電路.

3. System software design
3.1 Software design of lower computer
In modern wireless communication, 數據以數据包的形式傳輸. 用於無線SoC，如NRF9E5, 每次以數据包的形式發送和接收數據時. 數据包格式是通信協議的重要組成部分. NRF9E5的無線數据包格式為：前導碼, 地址, 有效載荷, CRC公司. 其中, 前言是前言, which is automatically added by the hardware; ADDR sends 32-40-bit address code; PAYLOAD is valid data (32bit); CRC is the cyclic redundancy code checksum, 可通過內寘CRC錯誤檢測硬體進行校正。電路自動添加，可設定為0, 8或16比特. 感測器節點的重要工作是發送採集的數據. 實現數據的無線傳輸, 處理器中的無線收發器必須在傳輸模式下運行. The transceiver (NRF905) of NRF9E5 has three working modes: ShockBurst receive (RX) mode, ShockBurst transmit (TX) mode and energy saving mode.

3.2 PC software design
The software design of the host computer uses VisualC++ for programming, 並設計了當前實时顯示面板和用於資料存儲的資料庫. 無線感測器網路佈局完成後, 許多感測器節點的數據上傳到電腦, 和電腦程式, 那就是, 主機程式, 存儲這些數據, 為以後的資料查詢和處理提供了方便. VisualC++ provides users with three database access methods, 例如ODBC, DAO和OLEDB. ODBC provides application programming interface (API), 任何資料庫都可以通過這些API實現資料庫管理的目的. The general procedure for using the ODBC database provided by MFCAppWizard is:
1) Create a database with database tools such as Access;
2) Define an ODBC data source in Windows for the database created by 1);
3) Select the data source defined above in the document application wizard of the create database process;
4) Design the interface and associate the controls with the data table fields.
在本設計中, 首先建立資料庫, 根據感測器節點數建立了多個資料表, 然後是MFC提供的ODBC類：記錄集類, 資料庫類和視覺化記錄集類用於程式設計, 並對每個無線感測器節點進行了程式設計. 上傳的數據根據節點號存儲在各個資料表中.

4. Conclusion
The wireless sensor node of this system is based on low-power NRF9E5 single-chip microcomputer, 使用TBC-LTA系列霍爾電流感測器, 並集成了電腦技術和無線感測器網路技術，以執行實时資料獲取和/PCB電鍍電流的D轉換, 並對採集到的電流數據進行分析和存儲, 這為監測PCB電鍍電流的產生提供了良好的操作環境, 提高了 PCB板, 提高產品的競爭力. 該系統具有成本低的特點, 低功耗, 高檢測精度, 操作簡單，人性化. 它可以解决 PCB板 電鍍電流監測井, 具有良好的應用和發展前景.