罗胡铸

(南华大学 电气工程学院， 湖南 衡阳 421001)

0 引 言

LoRa是目前应用最为广泛的低功耗广域网网络(LPWAN)之一, 在全球免费频段运行, LoRa较NB-IoT，更加的开放[1]。LoRa具有良好的抗干扰能力，节点采用小型电池供电，具有良好的隐蔽性。低功耗设计可以使用一节电池工作数年，易维护、成本低。基于LoRa通信模块方案通常由专用射频基带芯片和低功耗MCU组成。由于分布节点数量多、遍布区域广，环境复杂，有些地方甚至人员难以到达，无线传感器节点通过频繁更新电池的方式来增补能源比较困难。因此对传感器的低功耗设计则显得尤为重要[2]。

1 温度传感器总体方案设计

针对舰船环境下的远程无线监测系统的具体需求：实时精确的获取舰船舱室内管道的温度信息，并实现无线监测。温度传感器的功能模块如图1所示。

测温的无线传感器硬件由温度传感头、模数转换模块、处理器模块、LoRa模块、天线和电源构成。温度传感头负责采集舰船管道中的温度，并将数据传输到模数转换模块，再经过串行外设接口(SPI)传导到处理器模块。处理器模块负责将这些数据按照无线通信协议的要求编码，通过基带芯片sx1276传送到天线模块，天线模块有二组频段，当出现干扰时，终端会切换到另一组天线频段。

图1 温度传感器的功能模块

2 关键电路设计

2.1 温度传感头和模数转换模块

电阻温度探测器(RTD)是工业应用中温度检测的常用传感器，最常用的RTD是Pt100铂电阻，与其它的温度传感器相比，RTD具备高精度和优良的稳定性[3]。……