图2 传感器节点硬件设计

传感器节点的传感器模块采集到温度、PH 值、溶解氧水质参数后，经 AD 转换器进行模数转换后，传送给片内微处理器。微处理器是整个传感器节点的控制中心。可以控制 A/D 转换器的采样频率，控制传感器节点与其它传感器节点或汇聚节点进行通信。RF无线收发器，通过 SPI 与处理器模块相连，将经过微处理器处理的信号转换成高频信号并发送出去，并且接收来自汇聚节点的高频无线信号并恢复成数字信息。电源模块，考虑其功耗，系统不进行数据采集时进入休眠状态。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

3。2 调理电路设计

3。2。1 PH调理电路

   本系统采用电位法测量溶液的 pH 值。pH电极采用上海雷磁公司生产的 E-201-C 型 pH复合电极。其中，玻璃电极作为指示电极 ，其电极电位随溶液中被测量离子浓度的变化而变化，银—氯化银电极作为参比电极，其电极电位不受溶液中待测离子浓度的影响。在25 ℃时，电极输出电压与 pH 值的关系为59． 16 mV/pH。由于 pH 测量传感器的内阻大，要求前置放大器有较高的输入阻抗。本系统选用运算放大器CA3140，它具有输入阻抗高、低偏置电流、低噪声、高增益等特点，主要用来完成阻抗匹配、降低测量噪声、提高系统稳定性等，其余普通运放选用LM741。硬件电路如图 3所示。由于 pH 信号比较容易受到外界干扰，其中主要表现为工频干扰，因此，信号调理电路中加入了50 Hz 工频陷波电路。