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随着电子系统智能化、复杂性的不断提高,对电子系统的故障诊断与预测技术的研究也备受关注。故障预测与健康管理(Prognostic and Health Management,PHM)作为一种基于智能预测的系统主动性保障策略,能够更有效的实现系统状态监测和故障预测。表征系统健康状态或故障状态的参数是PHM的数据基础,因此获取这些参数的数据采集技术也将成为PHM领域的一项重要研究内容。本论文将以故障预测与健康管理为应用背景,设计一种基于射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术的无线数据采集节点。本文针对传统有线数据采集技术在传输距离较近、安装布线困难和维护成本高昂等方面的不足,提出了一种基于RFID技术的主动式无线数据采集节点的设计方案。在硬件方面,结合项目要求,选用nRF9E5片上系统射频芯片,其内嵌8051兼容微处理器和nRF905射频收发芯片,可以实现系统控制和射频收发,同时利用其内部ADC来实现电压参数的采集;选用25AA320作为nRF9E5的外置E2PROM存储器;传感器选用超低功耗数字温度传感器TMP102,能够有效降低数据采集节点采集温度数据时所消耗的能量。在具体电路设计上,采用低能耗MOS管和实时时钟PCF8563设计了电源管理模块,实现对数据采集节点的定时开关控制,降低系统能耗,延长电池使用寿命。整个数据采集节点由电池供电,同时PCF8563具有低电压报警功能,能够提醒用户及时更换电池,使设计更加人性化。在软件低功耗设计方面主要采用了主动式通讯协议和低占空比采样工作周期等措施,此外还有软件模拟二线制总线协议等内容。论文的最后对数据采集节点的工作性能做了一系列的测试,并且针对具体的模拟电路故障预测与健康管理系统做了系统应用验证。测试验证的结果表明,本文设计的基于RFID数据采集节点,在无线传输距离、数据准确性和低功耗要求等都达到预期目标,能够满足实际应用需要,具有一定的实用性和推广价值。