双模连接实时温度感测

今天，存在许多需要精确和连续温度感测以保护产品或提高系统性能的应用。由于连接技术的进步，温度传感器现在能够无线和实时地提供精确的测量。在许多应用中，从远程位置监视和控制系统是关键要求。通过将远程Sub-1GHz网络与Bluetooth®低功耗（2.4GHz）连接相结合，打开了温度测量可能性的新世界。在这里，我们将讨论如何一起使用这些技术增强温度测量至关重要的系统。

一些示例应用——冷链管理和家庭自动化

温度感测在许多应用中使用，下面我们将看两个例子：

冷链管理

家庭自动化

冷链管理

冷链管理部署用于监控和跟踪对温度敏感的产品。一个典型的例子是从农民处开始运输的新鲜食品，要一直跟踪到超市。监控托盘或单个箱子的温度以确保产品的质量。尽管现在存在监测解决方案，Sub-1GHz和蓝牙低功耗在单个设备中加上高质量温度传感器的组合实现了新的功能。例如，长距离，Sub-1GHz网络使得能够覆盖像存储设施这样的大面积，并且蓝牙连接使得操作者（卡车司机、商店助理）能够使用智能电话与托盘/箱直接通信，检查产品在旅途中是否保持在正确的温度。这些技术还允许智能手机在不能实现Sub-1GHz网络的地方（例如在卡车运输期间）用作互联网网关。在这种情况下，卡车司机的智能手机可以是网关，除了在后台运行智能手机应用程序，无需司机进行任何干预。这将允许远程系统继续监测货物的温度。 

家庭自动化

局部温度控制对于保持愉快的室内气候非常重要。通过将传感器与通风/冷却/加热无线连接，可以优化舒适性，同时确保能量消耗保持在最小。因为其远程和低功耗特点，许多家庭自动化系统今天使用Sub-1GHz技术。在这些解决方案中，温度感测用于加热、空调和通风系统（窗户/百叶窗）。同时，蓝牙连接允许用户通过智能手机和平板电脑访问信息。对于两种连接方法使用单一设备（SimpleLink™ 双频CC1350无线微控制器 (MCU)）可以开发出简单、经济高效的系统。

建立双频带温度监控系统

TI的SimpleLink双频带CC1350无线MCU是一种新的无线片上系统解决方案（SoC），它提供Sub-1 GHz频带的长距离射频连接，以及Bluetooth®低功耗（2.4 GHz）连接。小尺寸的CC1350解决方案及其低功耗使其成为构建前述系统的理想选择。此外，其接口允许直接添加温度传感器而无需附加电路。

下面的图1为CC1350无线MCU的框图。对于数字传感器，例如TI的TMP103（±2度），TMP112（±0.5度），数字接口（如I2C或SMBus™）可用于传感器配置和采集温度数据。假设使用I2C，有两种主要方式将CC1350无线MCU连接到温度传感器：

使用由ARM®Cortex®-M3应用处理器直接控制的I2C接口。I2C模块具有集成为TI RTOSTI RTOS（实时操作系统）一部分的专用驱动器库功能。TI的SensorTag套件演示平台包括TMP007非接触式温度传感器。用于处理传感器的I2C软件例程可以在dev.ti.com上找到。这可以用作处理其他I2C温度传感器的示例。

在CC1350设备上使用传感器控制器。传感器控制器有自己的配置工具，称为Sensor Controller Studio，包含I2C接口的示例代码。要访问此代码，请下载Sensor Controller Studio并单击首页上的I2C示例。

使用传感器控制器将提供最低的电流消耗。然而，在大多数使用情况下，温度传感器很少读取（间隔为10秒或更长）——在这些情况下，相对于平均电流消耗的差异在ARM Cortex-M3和传感器控制器之间可以忽略不计。每10秒的温度读数可以容易地设计为消耗总电流消耗小于1μA——包括待机（32kHz）睡眠电流消耗。

将模拟温度传感器连接到双频带无线MCU

可以使用CC1350器件内的12位模数转换器（ADC）读取模拟温度传感器（例如LMT70）。对于数字传感器，用户可以选择使用TI RTOS，包括由ARM Cortex-M3运行的ADC软件驱动程序或使用传感器控制器。如何读取模拟传感器的示例可以在Sensor Controller Studio中找到。

图1：SimpleLink双频带CC1350 无线 MCU框图

 

审核编辑：郭婷