王斌儒，司海瑞，张乐年

(南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)

0 引言

传统水流速度监测系统因传输线路的限制，在实际监测应用中有着诸多约束。例如，监测系统成本高、系统电路复杂、数据传输距离短、传输速度慢，以及系统的实时性和稳定性差等。本课题通过对STC12LE5608AD低功耗单片机和TI(Texas Instruments，美国德州仪器公司)的CC1101 高性能射频收发器的研究，实现无线流速监测系统。相对于传统系统，该系统的性价比有重大提升。

该系统主要分为两部分:主控部分和测试部分(图1(a)所示)。主控部分由上位机(PC 机)、STC12LE5608AD增强型低功耗单片机和CC1101 无线数据收发模块组成(图1(b)所示);测试部分由STC12LE5608AD、CC1101 无线模块和水流速度传感器组成(图1(c)所示)。其中上位机监控软件是基于VC6.0 MFC 与SQL 数据库开发而得。STC12LE5608AD 是宏晶科技推出的增强型8051 内核的单周期MCU，其低功耗工作模式和内部集成的8 路高速10 位ADC 在由电池供电时更具优越性。CC1101 是TI 推出的一款低于1GHz 高性能射频收发器，其极低功耗和高稳定性使其成为本监测系统无线数据收发芯片的首选。流速传感器为南京水利科学研究院研发的光电式旋桨流速传感器，其旋桨叶轮直径分为12 mm 和15 mm 两种，旋桨反光面采用先进电镀工艺，耐磨损，信号强，线性度好，测速范围广。

图1 系统组织结构框图

1 系统关键技术

1.1 流速计算

光电式旋桨流速传感器的工作原理是，将旋桨传感器放入水流测试点，在水流的作用下旋桨转动，其转速正比于水流速度。旋桨的旋转运动转换为电脉冲后，经放大整形，由STC12LE5608AD 的计数器计数。……