专利名称：带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，具体来说采用8位微控制器、一氧化碳传感器与GPS定位模块来检测与采集精确空间位置下的周围环境中的一氧化碳浓度，以此应用于家庭、工厂中一氧化碳泄漏探测装置，避免危害的发生。
背景技术：
随着信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用，物联网技术已经在工业、农业、服务业、环保、交通等领域得到了应用。传感器技术是物联网的基础，物联网将依靠传感器作为数据输入端，通过各种传感器采集或获取自然界的各种物理量、化学量、生物量等，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。GPS (Global Positioning System)是卫星测时测距导航/全球定位系统(Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System)的英文缩写，简称“全球定位系统”。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS设备可以提供精准的空间位置信息，将GPS技术与传感器技术、物联网技术相结合，在获取传感器所输出的信息同时同步获取空间位置信息，因而有利于物联网技术的推广。无线传感器网络技术作为物联网中的一项关键技术，能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，处理后的信息通过无线方式发送，并以自组多跳的网络方式传送给观察者。ZigBee技术作为无线传感器网络技术中的一种，具有成本低、功耗低、网络容量大、数据传输可靠等特点，应用范围很广。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种成本低廉、结构简单、易于推广的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块。本实用新型所采用的技术方案是一种带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，具有控制器，还包括与控制器相连的一氧化碳检测采集电路；与控制器相连的用于提供精确空间位置的GPS定位模块；与控制器相连的用于进行数据传输及功能扩展的通讯接口连接器。所述的一氧化碳检测采集电路与控制器的一个ADC接口相连，用于空气中一氧化碳气体浓度的变化而引起的电压变化，从而测量得到一氧化碳气体的浓度。所述的GPS定位模块与控制器的1/0 口相连，采用模拟串口时序来接收GPS定位模块输出的坐标信息。所述的通讯接口连接器与控制器的串口和1/0 口相连，用于数据的传输或者与ZigBee节点板相连进行功能的扩展,组成无线传感器网络中的一个节点。
图I是本实用新型的整体框图；图2是本实用新型一氧化碳检测采集电路原理图；图3是本实用新型GPS定位模块电路原理图；图4是本实用新型50管脚通讯接口连接器原理图；图5是本实用新型的电源电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。本实用新型的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，采用一氧化碳传感器、GPS定位模块与8位微控制器来检测与采集精确空间位置下的周围环境空气中一氧化碳气体浓度，可应用于家庭、工厂中一氧化碳泄漏探测装置，以此避免危害的发生。如图I所示，本实用新型的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，具有控制器(I)，还包括与控制器相连的一氧化碳检测采集电路(2);与控制器相连的用于提供精确空间位置的GPS定位模块(3);与控制器相连的用于数据传输及功能扩展的通讯接口连接器(4);与控制器、一氧化碳检测采集电路相连的用于提供电源的电源电路(5)。如图2所示，一氧化碳检测采集电路由MQ-7 —氧化碳传感器和放大电路组成，放大电路由低功耗运算放大器TLC271组成，传感器输出的电压经过放大电路放大后与MCU控制器的一个ADC接口相连，从而通过测量电压变化得出相应的一氧化碳气体浓度。如图3所示，GPS定位模块采用全球卫星定位接收芯片Gstar系列GS-89组成，通过控制器的I/o 口相连，采用模拟串口时序来完成GPS坐标信息的接收。如图4所示，本实用新型的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块具有50管脚的通讯接口连接器，与控制器的串口和I/o 口相连，用于数据的传输或者ZigBee节点板相连进行功能的扩展，组成无线传感器网络中的一个节点。如图5所示，本实用新型的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块由于采用电池或者外部供电两种方式提供电源，故通过开关进行切换，BL8530-5V升压芯片用于对电池供电时进行电源升压；AMS1117-3. 3V降压稳压芯片用于外部供电时进行电源的降压与稳压。
权利要求1.一种带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，具有控制器(I)，其特征在于，还包括与控制器(I)相连的一氧化碳检测采集电路(2);与控制器(I)相连的GPS定位模块(3)；与控制器(I)相连的通讯接口连接器(4)。
2.根据权利要求I所述的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，其特征在于所述的一氧化碳检测采集电路(2)与控制器(I)的一个ADC接口相连，用于测量一氧化碳传感器由于空气中一氧化碳气体浓度变化而引起的电压变化。
3.根据权利要求I所述的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，其特征在于所述的GPS定位模块(3)与控制器(I)的I/O 口相连，采用模拟串口时序来接收GPS定位模块输出的坐标信息。
4.根据权利要求I所述的带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，其特征在于所述的通讯接口连接器⑷与控制器⑴的串口和I/O 口相连，用于数据的传输及功能扩展。
专利摘要一种带有定位功能的一氧化碳传感器节点模块，用来检测与采集精确空间位置下的周围环境中的一氧化碳浓度，可应用于家庭、工厂中一氧化碳泄漏探测装置，以此避免危害的发生。所述节点模块包括ATmega8L控制器(1)；一氧化碳检测采集电路(2)；GPS定位模块(3)；通讯接口连接器(4)；电源电路(5)。本实用新型利用一氧化碳传感器、GPS定位模块和单片机实现精确空间位置下的周围环境中一氧化碳浓度的检测与采集，具有结构简单，成本低廉，易于推广等特点。
文档编号G01N27/00GK202583106SQ20122025421
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者吴兴利, 田立国, 李猛, 陈志亮 申请人:天津职业技术师范大学