sviluppo diun sensore diumiditÀ per applicazioni … · tesi di laurea triennale relatore prof....
TRANSCRIPT
![Page 1: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/1.jpg)
SVILUPPO DI UN SENSORE DI UMIDITÀ PER
APPLICAZIONI MEDICALI
tesi di laurea triennale
Relatore
prof. Sergio Carrato
correlatore laureando
Luciano Generali Marco Bogar
anno accademico 2010 / 2011
Università degli Studi di Trieste
![Page 2: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/2.jpg)
obiettivo
realizzare una catena di misura per un sensore
di umidità
sensorecircuito di
condizionamentomicrocontrollore transponder
PCumidità
sezione analogica sezione digitale
![Page 3: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/3.jpg)
il sensore
materiale conduttore
materiale elettricamente
isolante
modello equivalente
∆R = 20Ω ÷ 20KΩ
∆C trascurabile
![Page 4: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/4.jpg)
il circuito di condizionamento
• alimentazione per il sensore
• trasduzione della variazione di resistenza in
variazione di tensione
• fornire un’uscita in continua tra 0 e 3 V
• amplificazione e filtraggio
![Page 5: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/5.jpg)
il circuito di condizionamento
- l’oscillatore -
![Page 6: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/6.jpg)
il circuito di condizionamento
- lo stadio trasduttore -
![Page 7: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/7.jpg)
il circuito di condizionamento
- lo stadio trasduttore -
![Page 8: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/8.jpg)
il circuito di condizionamento
- amplificazione e filtraggio-
![Page 9: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/9.jpg)
il circuito di condizionamento
- raddrizzamento e rettificazione -
![Page 10: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/10.jpg)
la rete di alimentazione
![Page 11: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/11.jpg)
il microcontrollore
![Page 12: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/12.jpg)
il microcontrollore
• conversione A/D
• comunica col transponder via SPI
• modalità basso consumo
![Page 13: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/13.jpg)
il transponder
• radioricevitore a radiofrequenza, banda di
lavoro 2400 - 2483,5 MHz
• assemblato assieme al CC2591
• comunicazione a pacchetto (IEEE 802.15.4-
2006 / Zigbee®)
![Page 14: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/14.jpg)
il pacchetto Zigbee®
• 4 byte – preamble
• 1 byte – SFD (Start Frame Delimiter)
• 1 byte – length
• 2 byte – FCF (Frame Control Field)
• 1 byte – DSN (Data Sequence Number)
• 20 byte – address
• n byte – data
• 2 byte – FCS (Frame Check Sequence)
![Page 15: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/15.jpg)
il dispositivo come cella di una rete di
sensori
![Page 16: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/16.jpg)
il firmware del PIC (1)
![Page 17: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/17.jpg)
il firmware del PIC (2)
![Page 18: SVILUPPO DIUN SENSORE DIUMIDITÀ PER APPLICAZIONI … · tesi di laurea triennale Relatore prof. Sergio Carrato correlatore laureando Luciano Generali Marco Bogar anno accademico](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021810/5c6a262c09d3f25e418c08cc/html5/thumbnails/18.jpg)
conclusioni
• a breve test sul prototipo
• migliorie:
– alleggerimento del firmware dove possibile
– alimentazione singola
– introduzione del controllo sulla capacità