Università degli Studi di Trieste
SVILUPPO DI UN SENSORE DI UMIDITÀ PER
APPLICAZIONI MEDICALI
tesi di laurea triennale
Relatore
prof. Sergio Carrato
correlatore
Luciano Generali
anno accademico 2010 / 2011
laureando
Marco Bogar
obiettivo
realizzare una catena di misura per un sensore
di umidità
umidità
sensore
PC
circuito di
condizionamento
sezione analogica
microcontrollore
transponder
sezione digitale
il sensore
modello equivalente
materiale elettricamente
isolante
materiale conduttore
∆R = 20Ω ÷ 20KΩ
∆C trascurabile
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
il circuito di condizionamento
- l’oscillatore -
il circuito di condizionamento
- lo stadio trasduttore -
il circuito di condizionamento
- lo stadio trasduttore -
il circuito di condizionamento
- amplificazione e filtraggio-
il circuito di condizionamento
- raddrizzamento e rettificazione -
la rete di alimentazione
il microcontrollore
il microcontrollore
• conversione A/D
• comunica col transponder via SPI
• modalità basso consumo
il transponder
• radioricevitore a radiofrequenza, banda di
lavoro 2400 - 2483,5 MHz
• assemblato assieme al CC2591
• comunicazione a pacchetto (IEEE 802.15.42006 / Zigbee®)
il pacchetto Zigbee®
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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)
il dispositivo come cella di una rete di
sensori
il firmware del PIC (1)
il firmware del PIC (2)
conclusioni
• a breve test sul prototipo
• migliorie:
– alleggerimento del firmware dove possibile
– alimentazione singola
– introduzione del controllo sulla capacità