故障預測與健康管理系統(tǒng)中基于RFID的數(shù)據(jù)采集節(jié)點設計.pdf

1、隨著電子系統(tǒng)智能化、復雜性的不斷提高，對電子系統(tǒng)的故障診斷與預測技術(shù)的研究也備受關注。故障預測與健康管理（Prognostic and Health Management，PHM）作為一種基于智能預測的系統(tǒng)主動性保障策略，能夠更有效的實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測和故障預測。表征系統(tǒng)健康狀態(tài)或故障狀態(tài)的參數(shù)是PHM的數(shù)據(jù)基礎，因此獲取這些參數(shù)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)也將成為PHM領域的一項重要研究內(nèi)容。本論文將以故障預測與健康管理為應用背景，設計一種基于射頻識

2、別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)的無線數(shù)據(jù)采集節(jié)點。
　　本文針對傳統(tǒng)有線數(shù)據(jù)采集技術(shù)在傳輸距離較近、安裝布線困難和維護成本高昂等方面的不足，提出了一種基于RFID技術(shù)的主動式無線數(shù)據(jù)采集節(jié)點的設計方案。在硬件方面，結(jié)合項目要求，選用nRF9E5片上系統(tǒng)射頻芯片，其內(nèi)嵌8051兼容微處理器和nRF905射頻收發(fā)芯片，可以實現(xiàn)系統(tǒng)控制和射頻收發(fā)，同時利用其內(nèi)部ADC來實現(xiàn)電壓參數(shù)的采集

3、；選用25AA320作為nRF9E5的外置E2PROM存儲器；傳感器選用超低功耗數(shù)字溫度傳感器TMP102，能夠有效降低數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集溫度數(shù)據(jù)時所消耗的能量。在具體電路設計上，采用低能耗MOS管和實時時鐘PCF8563設計了電源管理模塊，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集節(jié)點的定時開關控制，降低系統(tǒng)能耗，延長電池使用壽命。整個數(shù)據(jù)采集節(jié)點由電池供電，同時PCF8563具有低電壓報警功能，能夠提醒用戶及時更換電池，使設計更加人性化。在軟件低功耗設計方面主要