基于6LoWPAN技术的智能位移传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，属于传感器技术领域，包括主控芯片、铁电存储模块、6LoWPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、AD转换模块、位移传感器、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，采用6LoWPAN无线通信技术和位移传感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了位移监测数据的无线采集问题。
【专利说明】
基于6LoWPAN技术的智能位移传感器
技术领域
[0001 ]本实用新型属于传感器技术领域。
【背景技术】
[0002]传统的数据传输采用有线连接方式进行，利用电缆线传递测试信号，存在着布线复杂、工作繁琐、信号易受干扰、可靠性低等缺点。无法对布线困难的或者人员无法到达的区域进行监测。
[0003]同时，基于有线技术的信号传输，难以自主形成信息网络，计算能力低、环境适应性差，从部署方式和实施成本上都难以满足新型交通管理的需要。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，采用6LoWPAN无线通信技术和位移传感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了位移监测数据的无线采集问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，包括主控芯片、铁电存储模块、6LoWPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、AD转换模块、位移传感器、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，主控芯片包括第一组1口、第二组1口和第一AD接口，铁电存储模块与所述第一组1 口连接，6LoWPAN无线模块与所述第二组1 口连接，AD转换模块的输出端与所述第一 AD接口连接，AD转换模块的输入端连接位移传感器；
[0007]无线个人局域网天线与防雷击模块的输出端连接，防雷击模块的输入端与6LoWPAN无线模块连接；
[0008]AD转换模块包括传感器接口 Pl、电阻R9、电阻RlO、电阻R7、电阻Rl2、仪表放大器U3、运放U4、电阻R8和电位器Rl I，传感器接口Pl为所述AD转换模块的输入端，传感器接口 Pl的I脚和2脚分别通过电阻R9和电阻RlO连接仪表放大器U3的2脚和3脚，仪表放大器U3的I脚和8脚之间连接有电阻R7，仪表放大器U3的7脚连接正5V电源，仪表放大器U3的7脚还通过电阻R8连接电位器Rll的I脚，电位器Rll的3脚连接运放U4的3脚，电位器Rll的2脚通过电阻R12连接仪表放大器U3的4脚，仪表放大器U3的4脚还连接负5V电源，运放U4的I脚和2脚均连接仪表放大器113的5脚，仪表放大器U3的6脚为AD转换模块的输出端；
[0009]锂电池和太阳能电池板均与锂电池管理模块连接，锂电池管理模块为所述基于6LoWPAN技术的智能位移传感器供电。
[0010]所述主控芯片型号为COTEX M3 O
[0011]所述无线个人局域网天线支持的频段为2.4G频段。
[0012]所述仪表放大器U3的型号为AD620。
[0013]所述运放U4的型号为LM324。
[0014]本实用新型所述的基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，采用6LoWPAN无线通信技术和位移感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了位移监测数据的无线采集问题；6LoWPAN协议底层采用规定的PHY和MAC，网络层采用IPv6协议。每个智能传感设备均具有一个唯一的IP地址，IP地址由全局路由前缀、子网ID和节点的64位接口 ID映射成的8位节点ID组合生成；管理者通过节点的IP地址可实现端到端的通信，构建一种低成本、自组网、自恢复的交通智能无线传感网络代替传统的有线方式，极大地降低了系统建设成本、提高了交通管理水平;本实用新型的电源模块采用基于太阳能的能源供应技术，从而得到低耗费和高效率的电力输入;本实用新型采用基于时间表的唤醒(固定的时间表，睡眠闹钟、无线电唤醒)机制和触发唤醒(无线触发唤醒、振动触发唤醒)机制，调节传感器的工作时间；而针对交通行业的特殊性，如在夜间交通流量相对较低，不需要所有的设备都处于工作状态，因而可采用睡眠唤醒机制来降低能源消耗;本实用新型具有优秀的防雷设计，包括直击雷防护、电源线路防雷保护、信号线路防雷保护、接地系统;通过对设备提供防雷保护功能，可以有效延长使用寿命;本实用新型的传感器接口 Pl采用了优秀的航空插口设计，在各种条件环境下达到了稳定的工作效果，即插即用接口，方便更换故障部件。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的硬件原理图框图；
[0016]图2是本实用新型的AD转换模块的原理图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示的基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，包括主控芯片、铁电存储模块、6Lo WPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、AD转换模块、位移传感器、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，主控芯片包括第一组1口、第二组1口和第一AD接口，铁电存储模块与所述第一组1 口连接，6LoWPAN无线模块与所述第二组1 口连接，AD转换模块的输出端与所述第一 AD接口连接，AD转换模块的输入端连接位移传感器；
[0018]无线个人局域网天线与防雷击模块的输出端连接，防雷击模块的输入端与6LoWPAN无线模块连接；
[0019]如图2所示的，AD转换模块包括传感器接口Pl、电阻R9、电阻R10、电阻R7、电阻R12、仪表放大器U3、运放U4、电阻R8和电位器RlI，传感器接口Pl为所述AD转换模块的输入端，传感器接口 Pl的I脚和2脚分别通过电阻R9和电阻RlO连接仪表放大器U3的2脚和3脚，仪表放大器U3的I脚和8脚之间连接有电阻R7，仪表放大器U3的7脚连接正5V电源，仪表放大器U3的7脚还通过电阻R8连接电位器Rl I的I脚，电位器Rl I的3脚连接运放U4的3脚，电位器Rl I的2脚通过电阻Rl 2连接仪表放大器U3的4脚，仪表放大器U3的4脚还连接负5V电源，运放U4的I脚和2脚均连接仪表放大器U3的5脚，仪表放大器U3的6脚为AD转换模块的输出端；
[0020]锂电池和太阳能电池板均与锂电池管理模块连接，锂电池管理模块为所述基于6LoWPAN技术的智能位移传感器供电。
[0021]所述主控芯片型号为COTEX M3 ο
[0022]所述无线个人局域网天线支持的频段为2.4G频段。
[0023]所述仪表放大器U3的型号为AD620。
[0024]所述运放U4的型号为LM324。
[0025]工作时:位移传感器模块负责采集被测物体的位移信息，并将位移信息传送给AD转换模块，AD转换模块通过仪表放大器U3和运放U4将位移信息进行放大，并传送给主控芯片，主控芯片通过自身的AD对位移信息进行解析，生成位移信息的数字信号;6LoWPAN无线模块将主控芯片准备发送到个人局域网的数据信息进行功率放大后发送，同时接收无线局域网上的数据信息；主控芯片采用ARM芯片，根据6LoWPANe协议标准，对经6LoWPAN无线模块接收到的无线数据信息进行接收处理，或对待发送的无线数据信息进行发送处理后输出至6LoWPAN无线模块，由6LoWPAN无线模块发送。铁电存储模块用于提供大容量存储空间，方便用户设置等一些重要信息的保存。
[0026]本实用新型所述的基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，采用6LoWPAN无线通信技术和位移感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了位移监测数据的无线采集问题；6LoWPAN协议底层采用规定的PHY和MAC，网络层采用IPv6协议。每个智能传感设备均具有一个唯一的IP地址，IP地址由全局路由前缀、子网ID和节点的64位接口 ID映射成的8位节点ID组合生成；管理者通过节点的IP地址可实现端到端的通信，构建一种低成本、自组网、自恢复的交通智能无线传感网络代替传统的有线方式，极大地降低了系统建设成本、提高了交通管理水平;本实用新型的电源模块采用基于太阳能的能源供应技术，从而得到低耗费和高效率的电力输入;本实用新型采用基于时间表的唤醒(固定的时间表，睡眠闹钟、无线电唤醒)机制和触发唤醒(无线触发唤醒、振动触发唤醒)机制，调节传感器的工作时间；而针对交通行业的特殊性，如在夜间交通流量相对较低，不需要所有的设备都处于工作状态，因而可采用睡眠唤醒机制来降低能源消耗;本实用新型具有优秀的防雷设计，包括直击雷防护、电源线路防雷保护、信号线路防雷保护、接地系统;通过对设备提供防雷保护功能，可以有效延长使用寿命;本实用新型的传感器接口 Pl采用了优秀的航空插口设计，在各种条件环境下达到了稳定的工作效果，即插即用接口，方便更换故障部件。
【主权项】
1.基于6L0WPAN技术的智能位移传感器，其特征在于:包括主控芯片、铁电存储模块、6Lo WPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、AD转换模块、位移传感器、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，主控芯片包括第一组1口、第二组1口和第一AD接口，铁电存储模块与所述第一组1 口连接，6LoWPAN无线模块与所述第二组1 口连接，AD转换模块的输出端与所述第一 AD接口连接，AD转换模块的输入端连接位移传感器； 无线个人局域网天线与防雷击模块的输出端连接，防雷击模块的输入端与6LoWPAN无线模块连接； AD转换模块包括传感器接口 Pl、电阻R9、电阻RlO、电阻R7、电阻Rl2、仪表放大器U3、运放U4、电阻R8和电位器Rl I，传感器接口 Pl为所述AD转换模块的输入端，传感器接口 Pl的I脚和2脚分别通过电阻R9和电阻RlO连接仪表放大器U3的2脚和3脚，仪表放大器U3的I脚和8脚之间连接有电阻R7，仪表放大器U3的7脚连接正5V电源，仪表放大器U3的7脚还通过电阻R8连接电位器Rl I的I脚，电位器Rl I的3脚连接运放U4的3脚，电位器Rl I的2脚通过电阻Rl 2连接仪表放大器U3的4脚，仪表放大器U3的4脚还连接负5V电源，运放U4的I脚和2脚均连接仪表放大器U3的5脚，仪表放大器U3的6脚为AD转换模块的输出端； 锂电池和太阳能电池板均与锂电池管理模块连接，锂电池管理模块为所述基于6LoWPAN技术的智能位移传感器供电。2.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，其特征在于:所述主控芯片型号为COTEX M3 ο3.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，其特征在于:所述无线个人局域网天线支持的频段为2.4G频段。4.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，其特征在于:所述仪表放大器U3的型号为AD620。5.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能位移传感器，其特征在于:所述运放U4的型号为LM324。
【文档编号】G08C17/02GK205642272SQ201620427400
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】曹晓原, 晏新宇, 杨融, 李利军, 姚海波, 洪卫星
【申请人】南京智行信息科技有限公司