˙微控制器如图2所示，射频系统的核心是一处理器单元或微控制器，此一核心可用来处理数据及运行软件堆栈，此一软件堆栈会与用于RF传输的收发器介接，也会与用于传感器测量的pH值参考设计(RD)板介接。

图2：无线传感器数据采集和传输的方块图。

选择微控制器时应将以下几点注意事项列入考虑：1.外设(Peripheral)；2.内存；3.处理能力；4.功耗。

1.外设 微控制器应与接口设备(如SPI总线)集成。收发器和pH值参考设计板通过SPI相互连接，因此需要两个SPI外设。

2.内存 微控制器因有足够数量的内存，而成为协议处理和传感器介接的地方。闪存和RAM是微控制器中两个非常关键的元件。为了确保系统不会耗尽空间，于是采用128kB。这些配置无疑可使应用程序和软件算法能够顺利地运行，同时也为可能的升级和新增功能预留了一个空间，而使得系统可以不用为这些问题头痛。

3.架构和处理能力 为了要管理复杂的计算和处理工作，微处理器的速度要够快。该系统采用32位的微控制器。尽管较低位数的处理器可能也具有足够的处理能力，但为了满足潜在更高端应用和算法的需求，该系统选择使用32位的产品。

4.微控制器功耗 微控制器的功耗应该要非常低。对于由电池供电的应用，电源必须要能运行多年且不需要维护，所以很重要。

其他系统注意事项

以下讨论除上述的设计关键之外的其他注意事项。

˙错误检查 通信处理器在发送模式中将CRC添加到有效负载，然后在接收模式下检测CRC。然后在接收模式下检测CRC。有效负载数据加上16位CRC可以使用曼彻斯特(Manchester)来编码/译码。

˙成本 系统应使用最少数量的元件和最小的电路板尺寸，因为当成本是关键的要求之一时，元件数量和电路板尺寸往往是其中的决定因素。在设计时应考虑采用由微控制器和无线设备组成的集成式解决方案，而不是分立元件。此举可消除在设计无线电和微控制器之间的互连时所面临到的挑战，让电路板的设计更简单，设计过程更加直截了当，接合线更短，从而带来不易受到干扰的结果。通过使用结合基于ARM Cortex-M的微控制器和无线电收发器的单一芯片，可以减少电路板的元件数量及电路板的布局，同时也可降低总成本。

˙校准 实现高精准度的关键之一是执行校准例程。根据能斯特方程式的描述，pH值溶液的一项特性是其对温度的高依赖性。传感器探测器只给一个恒定的偏移量，假设在所有温度级都是恒定的。由于对温度的高依赖性，该系统需要一个可确定溶液温度的传感器。

有一种方法可以采用，像能斯特方程式的直接取代法，但却会出现一定程度的误差，因为它缺少溶液的非理想属性。这种方法仅需要系统的偏移测量和未知溶液的温度读数。为了确定由传感器所引入的偏移，所以需要一种pH值为7的缓冲溶液。理想状况下，该传感器产生的输出为0V。ADC的读数将是系统的偏移电压。典型的pH值探测器传感器之偏移可高达±30mV。

另一种在现场广泛使用的方法是，通过使用多个缓冲器溶液设置一个点，以建构一般的线性或非线性方程式。在这个例程中，需要两种额外的pH值缓冲溶液，这些缓冲溶液是经NIST认证的和可被NIST追踪的。这两种额外缓冲溶液的pH值应该至少相差2。

通过缓冲溶液执行校准的方式如下：

步骤1：从第一缓冲液中取出电极元件并在用去离子水或蒸馏水冲洗后，将具有温度传感器的pH值探测器浸入第二选择的缓冲溶液中；

步骤2：重复步骤1，但使用第三缓冲溶液；

步骤3：使用所选择的缓冲溶液，依据测量到的值建立方程式。

可以使用几个数学方程式来导出用于校准的方程式。常用到的公式之一是采用点斜式的直线方程式。该方程式使用在校准期间取得的两个点：P1(Vm1,pH1)和P2(Vm2,pH2)，其中P1和P2是使用所选择的缓冲溶液所获得的点。为了确定未知溶液的pH值等级，藉由一给定点Px(Vmx,pHx)，可将简单的线性插值与下列方程式一起使用：

(pHx-pH1)/(Vmx-Vm1)=(pH1pH2)/(Vm1-Vm2)

或是

pHx=(Vmx-Vm1)×(pH1-pH2)/(Vm1-Vm2)+pH1

对于给定多组点的更高精度，可以使用一阶线性回归。假定给定一组n个数据点P0(Vm0, pH0)、P1(Vm1, pH1)、P2(Vm2, pH2)、P3(Vm3, pH3)…Pn(Vmn,pHn)，可以以最小二乘法来建立一般方程式(pHx=a+b×Vmx)，其中b是线的斜率，a是截距式，其值可分别表示如下：

最小二乘近似法可以扩展到更高的阶度，例如第二阶度的非线性方程式。第二阶的一般方程式可以如pHx=a+b×Vmx+c×Vmx2。a、b和c的计算值，如下所示：

通过代换、消去或通过