專利名稱：一種適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種適應(yīng)多種類型傳感器的感 知節(jié)點(NPUmote)電路。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是將大量的微型化感知節(jié)點布置在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，節(jié)點間通過無線 通訊自組織而構(gòu)成的一種網(wǎng)絡(luò)。微型化感知節(jié)點作為傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本組成元素，通常包 括環(huán)境參數(shù)檢測單元、數(shù)據(jù)處理、無線通信等部件，其中，傳感器是環(huán)境參數(shù)檢測單元的核 心?，F(xiàn)有的微型感知節(jié)點所采用的傳感器大多都為數(shù)字信號輸出，其數(shù)字信號輸出端通常 通過串行異步通信方式(例如TWI、I2C)直接連接到處理器的相應(yīng)管腳，而且現(xiàn)有微型感知 節(jié)點通常功能單一，每個節(jié)點為特定傳感器而設(shè)計。綜上所述，現(xiàn)有感知節(jié)點的硬件和軟件(例如單收發(fā)器、單傳感器)設(shè)計功能單 一，基本上都是一個節(jié)點帶一種類型的傳感器，沒有實現(xiàn)多種傳感器的集成與融合。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)功能單一的不足，本發(fā)明提供一種適應(yīng)多種類型傳感器的感知 節(jié)點電路，能有效解決現(xiàn)有感知節(jié)點只能帶一種類型傳感器且不能實現(xiàn)多種傳感器集成與 融合的實際問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括環(huán)境參數(shù)檢測單元、中央處理 器、無線射頻收發(fā)單元、數(shù)據(jù)存儲器和電源模塊。環(huán)境參數(shù)檢測單元包括多種類型傳感器， 對環(huán)境參數(shù)進行實時檢測，所檢測信號由中央處理器進行采集和處理，并存儲在與中央處 理器相接的數(shù)據(jù)存儲器中，處理后的數(shù)據(jù)通過無線射頻收發(fā)單元以及與無線射頻收發(fā)單元 相配合使用的SMA天線、接在無線射頻收發(fā)單元和SMA天線間的阻抗匹配電路發(fā)送出去，電 源模塊為各用電單元進行供電。所述環(huán)境參數(shù)檢測單元中的多種類型傳感器包括數(shù)字量傳感器和模擬量傳感器， 所述數(shù)字量傳感器包括CO2傳感器、溫濕度傳感器和光照傳感器，所述模擬量傳感器包括 4 20MA和0 5V模擬量輸出的傳感器。所述中央處理器為8位高性能AVR單片機Atmegal281V。所述無線射頻收發(fā)單元為芯片AT86RF230。所述數(shù)據(jù)存儲器為芯片AT45DB041。所述CO2傳感器為6004紅外CO2模塊，通過USART連接到中央處理器。所述溫濕度傳感器為SHTxx系列單芯片傳感器，通過兩線制的串行接口連接到中 央處理器。所述光照傳感器為光數(shù)字傳感器ISL29001，通過I2C總線連接到中央處理器。所述電源模塊由供電模塊以及分別與供電模塊相接的低壓差線性穩(wěn)壓器和DC/DC 轉(zhuǎn)換器組成，用于中央處理器、無線射頻收發(fā)單元、數(shù)據(jù)存儲器、C02傳感器等模塊的供電。[0014]所述DC/DC轉(zhuǎn)換器為單獨可關(guān)斷電源芯片MIC2288。本發(fā)明的有益效果是1、電路設(shè)計合理，接線簡單、安裝方便且電路板體積小、重量輕。2、使用效果好且實用價值高，不僅支持多種數(shù)字信號傳感器，還增加了對模擬信 號傳感器的支持。在實際使用過程中，集成了 C02、溫濕度、光照等數(shù)據(jù)信號傳感器和土壤溫 度、土壤水份模擬量傳感器，并將多種傳感器集成布設(shè)在一個電路板上，實現(xiàn)了多種傳感器 的集成與融合。3、所用的無線射頻收發(fā)單元即芯片AT86RF230是與ZigBee/IEEE802. 15. 4兼容 的無線射頻收發(fā)芯片，其工作在2. 4GHz ISM頻段，擁有104dB鏈路預算、-IOldB的接收靈 敏度和3dB的傳輸功率，從而能夠減少網(wǎng)絡(luò)中所需節(jié)點設(shè)備的總數(shù)，從而大大降低了 IEEE 802. 15. 4系統(tǒng)的組網(wǎng)成本。4、所用的電源模塊設(shè)計合理且性能可靠，采用開關(guān)電源進行供電，由于開關(guān)電源 內(nèi)部關(guān)鍵元器件工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，本身消耗的能量很低，開關(guān)電源效率可達80% 90%，比普通線性穩(wěn)壓電源提高近一倍；并且采用電池和適配器供電方式，安全可靠且使用 效果好；另外，針對C02傳感器專門配置有單獨可關(guān)斷電源芯片進行供電，以滿足傳感器功 耗比較大的使用需求。綜上所述，本發(fā)明電路設(shè)計合理、接線簡單、體積小、重量輕、安裝方便且各部件性 能優(yōu)良、使用效果好、實用價值高，能有效解決現(xiàn)有感知節(jié)點只能帶一種類型傳感器且不能 實現(xiàn)多種傳感器集成與融合的實際問題。l、NPUmote不僅支持多種數(shù)字信號傳感器，還增加了對模擬信號傳感器的支持，傳 感器輸出的模擬信號被引入單片機ATMEL128的特定模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，再進 行相應(yīng)處理。2、NPUmote采用多種傳感器集成布設(shè)在一個電路板上的設(shè)計模式。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1為本發(fā)明的電路框圖。圖2為本發(fā)明電源模塊的電路框圖。圖中1-環(huán)境參數(shù)檢測單元；2-中央處理器；4-SMA天線；5-阻抗匹配電路7-電源模塊；7-1-供電模塊；7-3-DC/DC 轉(zhuǎn)換器。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括由對多種環(huán)境參數(shù)進行實時檢測的多種類型傳感器組成 的環(huán)境參數(shù)檢測單元1、對環(huán)境參數(shù)檢測單元1所檢測信號進行采集和處理的中央處理器 2、分別與中央處理器2相接的數(shù)據(jù)存儲器6和無線射頻收發(fā)單元3、與無線射頻收發(fā)單元3 相配合使用的SMA天線4、接在無線射頻收發(fā)單元3和SMA天線4間的阻抗匹配電路5以及 為各用電單元供電的電源模塊7，所述環(huán)境參數(shù)檢測單元1中的多種類型傳感器均接中央
3-無線射頻收發(fā)單元； ；6-數(shù)據(jù)存儲器；
7-2-低壓差線性穩(wěn)壓器；處理器2。所述中央處理器2為8位高性能AVR單片機Atmegal281V。所述多種類型傳感 器包括數(shù)字量傳感器和模擬量傳感器，所述數(shù)字量傳感器包括CO2傳感器、溫濕度傳感器和 光照傳感器。本實施例中，所述CO2傳感器為6004紅外CO2模塊即芯片U104A，溫濕度傳感 器為SHTxx系列單芯片傳感器，光照傳感器為光數(shù)字傳感器ISL29001即芯片U103。所述8位高性能AVR單片機Atmegal281V(以下簡稱單片機Atmegal281V)的供電 電源為+3. 3V電源且其VCC管腳均接+3. 3V電源端，單片機Atmegal281V的AVCC管腳經(jīng)電 感LlOl后接+3. 3V電源端且其AREF管腳直接接+3. 3V電源端，所述單片機Atmegal281V 的AVCC管腳經(jīng)電感LlOl后以及其VCC和AREF管腳均經(jīng)電容C108后接地。所述單片機 Atmegal281V的工作時鐘源可以選取外部晶振、外部RC振蕩器、內(nèi)部RC振蕩器、外部時鐘源 等方式，工作時鐘源的選擇具體通過其內(nèi)部熔絲位來設(shè)計，熔絲位可以通過JTAG編程、ISP 編程等方式進行設(shè)置，單片機Atmegal281V上對應(yīng)設(shè)置有ISP應(yīng)用編程接口和JTAG調(diào)試接本實施例中，單片機Atmegal281V采用兩個外部晶振7. 3728MHz晶振即晶振XlOl 作為單片機Atmegal281V的工作時鐘；32. 768kHz晶振即晶振XlOO作為實時時鐘源傳感 器，其中，晶振XlOO的兩個引腳分別與單片機Atmegal281V的T0SC2/PG3和T0SC1/PG4管 腳相接且其兩個引腳分別經(jīng)電容ClOO和ClOl后接地，晶振XlOl的兩個引腳分別與單片機 Atmegal281V的XTAL2和XTALl管腳相接且其兩個引腳分別經(jīng)電容C107和C109后接地。 所述單片機Atmegal281V的^ff管腳經(jīng)電阻R113后接+3. 3V電源端，且該管腳經(jīng)電容 C112后接地。其中，所述6004紅外CO2模塊與單片機Atmegal281V之間采用UART方式進行通 訊，即單片機Atmegal281V的一路TTL電平UART接口接6004紅外CO2模塊，所述6004紅 外CO2模塊的RXD管腳經(jīng)電阻R123后接單片機Atmegal281V的PEl (TXD0/PD0)管腳，所述 6004紅外CO2模塊的TXD管腳經(jīng)電阻Rlll和R123后接單片機Atmegal281V的PEO (RXDO/ PCINT0/PDI)管腳，所述6004紅外CO2模塊的GND管腳經(jīng)電阻RllO和R123后接單片機 Atmegal281V 的 PEO (RXD0/PCINT0/PDI)管腳，所述 6004 紅外 CO2 模塊的 SER_CLK、GND 和 SER_IN管腳均接地且其+5V管腳接+5V電源端。另外，由于6004紅外CO2模塊在工作時需 要預熱，通常為2分鐘，最大時間為10分鐘。因而必須在6004紅外CO2模塊工作穩(wěn)定時進 行采樣，并且根據(jù)6004紅外CO2模塊的節(jié)點機械結(jié)構(gòu)，其布設(shè)時選用擴散型。因為6004紅 外CO2模塊為5V電源系統(tǒng)，因而與供電電源為+3. 3V的單片機Atmegal281V進行通訊時， 要考慮電平轉(zhuǎn)換問題。本實施例中，采用5V電壓信號分壓，3. 3V電壓信號直接相連的接線 方式。所述SHTxx系列單芯片傳感器的供電電壓為2. 4 5. 5V。當傳感器上電后，要等 待Ilms以越過“休眠”狀態(tài)，在此期間無需中央處理器1發(fā)送任何指令。另外，SHTxx系列 單芯片傳感器的電源引腳VCC和GND之間可增加一個電容，用以去耦濾波。SHTxx的串行 接口(兩線雙向)，在傳感器信號的讀取及電源損耗方面，都做了優(yōu)化處理；但與I2C接口 不兼容，需使用GPIO 口來模擬I2C接口通信。所述SHTxx系列單芯片傳感器的串行時鐘 輸入SCK用于中央處理器1即微處理器與SHTxx系列單芯片傳感器之間的通訊同步。所 述SHTxx系列單芯片傳感器的串行數(shù)據(jù)接口 SDA即三態(tài)門用于數(shù)據(jù)的讀取，SDA在SCK時 鐘下降沿之后改變狀態(tài)，并僅在SCK時鐘上升沿有效。因而數(shù)據(jù)傳輸期間，在SCK時鐘高電平時，SDA必須保持穩(wěn)定。為避免信號沖突，所述微處理器應(yīng)驅(qū)動DATA在低電平需要一個 外部的上拉電阻，將信號提拉至高電平。本實施例中，所述SHTxx系列單芯片傳感器具體為 SHT75單芯片傳感器即芯片U102。所述SHT75單芯片傳感器的SDA和SCK管腳分別接單 片機Atmegal281V的PDO (SCL/INT0)和PDl (SDA/INT1)管腳，所述SHT75單芯片傳感器的 SDA和SCK管腳分別經(jīng)電阻RlOO和R104后接+3. 3V電源端，SHT75單芯片傳感器的VCC接 +3. 3V電源端且其GND管腳接地。所述光數(shù)字傳感器ISL29001的PD(P0WERD0WN模式選擇控制端)、SCL(即串行 時鐘輸入端)和SDA(即串行數(shù)據(jù)輸入端)管腳分別接單片機Atmegal281V的PA3(AD3)、 PA4(AD4)和PA5(AD5)管腳，所述光數(shù)字傳感器ISL29001的的REXT(即光照強度控制端) 管腳經(jīng)電阻R109后接地?？紤]到光照傳感器的安裝位置不是十分明確。因此設(shè)計中，光 數(shù)字傳感器ISL29001獨立成板且其通過軟排線與本發(fā)明的電路主板進行連接，以方便安 裝合適的位置。所述+3. 3V電源端分別經(jīng)電阻RlOl和發(fā)光二極管D100、電阻R102和發(fā) 光二極管DlOl以及電阻R103和發(fā)光二極管D102后與單片機Atmegal281V的PAO (ADO)、 PAl (ADl)和PA2(AD2)管腳相接，同時所述+3. 3V電源端分別經(jīng)電阻R108和R107后與單片 機 Atmegal281V 的 PA4 (AD4)和 PA5 (AD5)管腳相接，單片機 Atmegal281V 的 PA3 (AD3)管腳 經(jīng)電阻R106后接地。綜上，單片機Atmegal281V的IIC接口接光照傳感器和溫濕度傳感器。所述單片機Atmegal281V的ADCO ADC2管腳為預留的以作擴展用的三路AD 口， 上述ADCO ADC2管腳與模擬量傳感器相接，即作為所述模擬量傳感器的數(shù)據(jù)輸入接口。本實施例中，所述無線射頻收發(fā)單元3為zigbee無線通信模塊，具體為芯片 AT86RF230即芯片U201，所述芯片AT86RF230與單片機Atmegal281V間通過SPI接口(即串 行外圍設(shè)備接口)進行通訊，具體而言單片機Atmegal281V的PBO (際/PCINTO) ,PBl (SCK/ PCINT1)、PB2(M0SI/PCINT2)、PB3(MIS0/PCINT3)、PB7(0C0A/0C1C/PCINT7)和 PD4 (ICPl)六 個管腳分別接芯片AT86RF230的@、SCLK, KOSI、MISO、SLP_TR和IRQ六個管腳，所述單 片機Atmegal281V的PD6 (Tl)和XTALl管腳分別經(jīng)電阻Rl 12和Rl 14且均經(jīng)電阻R203后 接芯片AT86RF230的CLKM管腳；所述芯片AT86RF230的@管腳接單片機Atmegal281V的 PA6 (AD6)管腳。由于單片機Atmegal281V工作于內(nèi)部為7. 3782MHz的振蕩頻率下，因而若 單片機Atmegal281V要采用與芯片AT86RF230同步的外部時鐘信號，則芯片AT86RF230的 CLKM管腳要與單片機Atmegal281V的XTALl管腳相接，并且芯片AT86RF230的熔絲位要設(shè) 置為外部時鐘。另外，由于芯片AT86RF230的各種工作狀態(tài)中斷信號由其IRQ管腳來控制， 因而本發(fā)明中將芯片AT86RF230的IRQ管腳接到單片機Atmegal281V的PD4 (ICPl)管腳上 以產(chǎn)生捕獲中斷，因為捕獲中斷可通過設(shè)置噪聲消除方式來減少外界的干擾，從而提高中 斷的可靠性。另外，所述芯片AT86RF230的XTAL2和XTALl管腳分別接晶振X200的兩個引 腳且晶振X200的兩個引腳分別經(jīng)電容C201和C203后接地。需注意的是芯片AT86RF230 的所接外部晶振Xl的長期工作頻率穩(wěn)定度要小于等于40ppm，并根據(jù)晶振X200和芯片 AT86RF230的驅(qū)動能力選擇合適的負載電容。所述芯片AT86RF230的VDEC2、VDECl和VDD 管腳分別經(jīng)電容C202、C205和C206后接地且其VDD管腳接+3. 3V電源端，芯片AT86RF230 的CLKM管腳經(jīng)電阻R203和電容C207后接地。所述芯片AT86RF230的RFP和RFN管腳分別接電容C200和C204后接芯片HHM1711D1的BAL2和BALl管腳，芯片AT86RF230的UNBl管腳接芯片CIRDIN_5_P的第5引 腳且芯片CIRDIN_5-P的其余4個引腳均接地。對于芯片AT86RF230的模擬電路來說，為了降低其它部分的干擾程度，提高RF性 能，需要采取抗干擾措施。例如，模擬電源輸入端增加磁珠或電感；AT86RF230模擬地和數(shù) 字地要分開布線，并在一點接地；為了減小分布參數(shù)的影響，鋪地要盡可能大，并且要適當 打上過孔；濾波用的電容也要盡量靠近芯片。另外，對于芯片AT86RF230而言，要注意阻抗匹配即需設(shè)計阻抗匹配電路5，芯片 AT86RF230的天線端口為2路100 Ω的差分輸出，可直接接差分饋電的天線，但缺點是阻抗 匹配和測試都比較困難，一般可以用巴倫把2路100 Ω的差分輸出變換成一路50Ω輸出， 然后接各類單端饋電的天線，饋線設(shè)計保證50歐的阻抗。所述數(shù)據(jù)存儲器6為芯片AT45DB041即芯片U105，該芯片具有容量大、讀寫速度 快、外圍電路少等諸多優(yōu)點，并且該芯片可最低工作在2. 5ν，工作電流僅為4mA，因此在移 動通信、便攜等場合得到了廣泛的應(yīng)用。所述芯片AT45DB041的VCC和■管腳均接+3. 3V 電源端且其西管腳接單片機Atmegal281V的PE3 (0C3A/A1N1)管腳，所述芯片AT45DB041 的SCK管腳接單片機Atmegal281V的PE4(0C3B/INT4)管腳且其SI和SO管腳接單片機 Atmegal281V 的 PE5 (0C3C/INT5)和 PE6(T3/INT6)管腳，所述芯片 AT45DB041 的RESET管 腳接單片機Atmegal281V的RESET管腳，結(jié)合圖2，所述電源模塊7由供電模塊7-1以及分別與供電模塊7-1相接的低壓 差線性穩(wěn)壓器7-2和DC/DC轉(zhuǎn)換器7-3組成。本實施例中，所述電源模塊7包括供電模塊 7-1、與供電模塊7-1相接且用于提供+3. 3V電源的低壓差線性穩(wěn)壓器7-2即LDO和與供電 模塊7-1相接且用于提供+5V電源的DC/DC轉(zhuǎn)換器7-3。本實施例中，所述低壓差線性穩(wěn)壓 器7-2分別為單片機Atmegal281V、芯片AT45DB041、芯片AT86RF230、SHTxx系列單芯片傳 感器和光數(shù)字傳感器ISL29001提供+3. 3V電源，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器7_3為所述6004紅外 CO2模塊提供+5V電源。所述供電模塊7-1中包括兩種并行的供電方式一是使用鋰電池 即JlOO進行持續(xù)供電，所用鋰電池的電壓為4. 2V，容量> 2000mAH ；二是外部5V適配器即 J106供電，所述JlOO和J106的電源輸出端均經(jīng)一個串聯(lián)的磁珠LlOO后輸出穩(wěn)定的+5V或 者+4. 2V電源。所述JlOO的電源輸出端上接有經(jīng)兩個串接的分壓電阻R117和R119后接 地，即電阻R117和R119為鋰電池電壓檢測分壓電阻且二者的相接點接單片機Atmegal281V 的PF3 (ADC3)管腳，也就是說，將電阻Rl 17和Rl 19間電壓的中間值單片機Atmegal281V的 A/D轉(zhuǎn)換接口中進行分析比較得出鋰電池的電壓數(shù)值。所述低壓差線性穩(wěn)壓器7-2為降壓LDO即芯片U110，本實施例中，所述芯片UllO 為XC6221系列低壓差線性穩(wěn)壓器，經(jīng)過芯片UllO進行穩(wěn)壓后輸出穩(wěn)定的+3. 3V電源。所 述DC/DC轉(zhuǎn)換器7-3為單獨可關(guān)斷電源芯片MIC2288即芯片U111，經(jīng)過芯片Ulll升壓之后 穩(wěn)定輸出+5V電源。實際使用過程中，采用5V適配器供電時，省略DC/DC轉(zhuǎn)換器7_3，只需在磁珠LlOO 的電源輸出端上接一電阻R120用于輸出+5V電壓即可；相應(yīng)地，在采用鋰電池供電時，則需 使用DC/DC轉(zhuǎn)換器7-3，而與LlOO的電源輸出端相接的電阻R120則應(yīng)省去。實際接線時， 芯片UllO的VIN和EN管腳均接磁珠LlOO的電源輸出端，芯片UllO的VSS管腳接地且其 VO和NC管腳分別經(jīng)電容C123和C124后接地，芯片UllO的VO管腳為+3. 3V電源輸出端。所述芯片Ulll的VIN管腳接磁珠LlOO的電源輸出端且其EN管腳接+3. 3V電源輸出端，芯 片Ulll的SW管腳經(jīng)肖特基二極管D103后輸出+5V電源，所述肖特基二極管D103的輸出 端分別經(jīng)兩個串聯(lián)的電阻Rl 16和Rl 18后接地且電阻Rl 16和Rl 18的連接點接芯片Ulll 的FB管腳且肖特基二極管D103的輸出端經(jīng)電容C115后接地。對電源模塊7進行實際布線時，根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬 度，減少環(huán)路電阻。同時、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗 噪聲能力。同時，應(yīng)注意將數(shù)字地與模擬地分開，若線路板上既有邏輯電路又有線性電路， 應(yīng)使它們盡量分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串 聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格 狀大面積地箔。接地線應(yīng)盡量加粗，若接地線用很紉的線條，則接地電位隨電流的變化而變 化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有 可能，接地線的長度應(yīng)在2 3mm以上。接地線構(gòu)成閉環(huán)路。只由數(shù)字電路組成的印制板， 其接地電路布成團環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。本實施例中，無線射頻收發(fā)單元3中除SMA天線、晶振和電源模塊7中的去耦電容 外的所有關(guān)鍵器件都集成在一塊芯片中，封裝形式采用32引腳、5mmX5mmX0. 9mm大小的 QFN封裝，因而由該芯片所構(gòu)成的設(shè)備僅需6個外部組件。所述芯片AT86RF230內(nèi)部集成有 35個可以通過SPI控制時序訪問的8位寄存器，工作時有8個基本狀態(tài)(可以根據(jù)需要擴 展為14個)，片內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的緩沖分別為129字節(jié)和130字節(jié)，正好可以滿足 IEEE802. 15. 4協(xié)議規(guī)定的最大幀長度127字節(jié)的要求，發(fā)送時需要加2字節(jié)的CRC16校驗 碼，接收時還要多加1字節(jié)的鏈路質(zhì)量指示。
權(quán)利要求一種適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，包括環(huán)境參數(shù)檢測單元、中央處理器、無線射頻收發(fā)單元、數(shù)據(jù)存儲器和電源模塊，其特征在于所述環(huán)境參數(shù)檢測單元包括多種類型傳感器，對環(huán)境參數(shù)進行實時檢測，所檢測信號由中央處理器進行采集和處理，并存儲在與中央處理器相接的數(shù)據(jù)存儲器中，處理后的數(shù)據(jù)通過無線射頻收發(fā)單元以及與無線射頻收發(fā)單元相配合使用的SMA天線、接在無線射頻收發(fā)單元和SMA天線間的阻抗匹配電路發(fā)送出去，電源模塊為各用電單元進行供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 環(huán)境參數(shù)檢測單元中的多種類型傳感器包括數(shù)字量傳感器和模擬量傳感器，所述數(shù)字量傳 感器包括CO2傳感器、溫濕度傳感器和光照傳感器，所述模擬量傳感器包括4 20MA和0 5V模擬量輸出的傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 中央處理器為8位高性能AVR單片機Atmegal281V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 無線射頻收發(fā)單元為芯片AT86RF230。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 數(shù)據(jù)存儲器為芯片AT45DB041。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 CO2傳感器為6004紅外CO2模塊，通過USART連接到中央處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 溫濕度傳感器為SHTxx系列單芯片傳感器，通過兩線制的串行接口連接到中央處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 光照傳感器為光數(shù)字傳感器ISL29001，通過I2C總線連接到中央處理器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 電源模塊由供電模塊以及分別與供電模塊相接的低壓差線性穩(wěn)壓器和DC/DC轉(zhuǎn)換器組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，其特征在于所述的 DC/DC轉(zhuǎn)換器為單獨可關(guān)斷電源芯片MIC2288。
專利摘要本實用新型公開了一種適應(yīng)多種類型傳感器的感知節(jié)點電路，環(huán)境參數(shù)檢測單元包括多種類型傳感器，對環(huán)境參數(shù)進行實時檢測，所檢測信號由中央處理器進行采集和處理，并存儲在與中央處理器相接的數(shù)據(jù)存儲器中，處理后的數(shù)據(jù)通過無線射頻收發(fā)單元以及與無線射頻收發(fā)單元相配合使用的SMA天線、接在無線射頻收發(fā)單元和SMA天線間的阻抗匹配電路發(fā)送出去，電源模塊為各用電單元進行供電。本實用設(shè)計合理，接線簡單、安裝方便且電路板體積小、重量輕，使用效果好且實用價值高，能夠減少網(wǎng)絡(luò)中所需節(jié)點設(shè)備的總數(shù)，所用的電源模塊設(shè)計合理且性能可靠。
文檔編號G01D21/02GK201765685SQ20102029860
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者李士寧, 李志剛, 蒙海軍, 馬峻巖 申請人:西北工業(yè)大學