带有WIFI接口的压力传感器的制作方法

文档序号：16436183发布日期：2018-12-28 20:30阅读：768来源：国知局

本发明涉及压力传感与通信领域，具体为一种带有wifi接口的压力传感器，适用于将压力数据输出和接收命令的应用。

背景技术

压力传感器是压力测试过程中重要的部件，其准确性直接影响被测对象的正常工作情况。在现代各行各业的快速发展，压力数据也是制约着发展的重要因素，其中在制造业、医疗、航天航空、开采等尤为重要。

无线通信已经成为当今人们生活中不可或缺的一部分了，传统的有线传输暴露出移动性差、搭设难度大、成本高等缺点，而兴起的无线通信摆脱了这些缺点，同时随着无线技术的发展，应用领域越来越广泛，很大程度上改善了传统的通信模式。尤其是无线通信在传感器领域的应用，使得智能家居、物联网、智能城市等领域的发展加快脚步。

cc3200是ti无线连接simplelinkwifi和物联网最新推出的一款解决无线通信的mcu。该芯片主要包括应用mcu、wifi网络处理器（cc3100）和电源管理3大部分。基于cc3200芯片，发明一种可无线传输数据的高精度压力传感器尤其必要。

技术实现要素：

本发明为了解决压力传感器可实现高精度测量并可进行无线传输数据的问题，提供了一种带有wifi接口的压力传感器。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种带有wifi接口的压力传感器，包括cc3200无线模块终端和若干压力传感器，所述压力传感器包括压力敏感元件、信号调理电路、采样保持器和a/d转换器和控制器，所述压力敏感元件将检测到压力信号转换为电信号传输给信号调理电路，所述信号调理电路将电信号放大并滤波得到的0-5v的电压信号经过采样保持器传输至a/d转换器进行数模转换后将信号传输于控制器，并由控制器控制a/d转换器将同步模数转换为16路数字量；所述控制器内包括转换控制模块、fifo缓存模块、控制和指令信号储存模块；所述a/d转换器将同步模数转换为16路数字量后传输到控制器中的fifo缓存模块中；所述控制器外部设有串行接口与cc3200无线模块终端连接，从cc3200无线模块终端接收命令以及传输数据；所述压力敏感元件、信号调理电路、a/d转换器和控制器均由稳压电源供电；所述cc3200无线模块终端采用cc3200芯片设计外围电路和rf无线信号发射电路，所述cc3200无线模块终端通过差分线与压力传感器的串行接口连接。

本发明主要是为在先的压力传感器并未有连接无线发射端，只能通过有线的方式来发送数据，因此发明了这种带wifi接口的压力传感器，主要包括cc3200无线模块终端和若干压力传感器，主要通过压力传感器采集数据传输给cc3200无线模块终端，再通过cc3200无线模块终端发送至无线路由器，然后再实现数据的解析。压力传感器包括压力敏感元件、信号调理电路、采样保持器和a/d转换器和控制器等，压力敏感元件用来检测被测对象的压力信号，然后转换为电信号，将电信号输入信号调理电路，该电路将电信号放大并滤波得到0-5v的电压信号，然后电压信号输入采样保持器，再输入a/d转换器进行数模转换，然后将信号传输于控制器，并再由控制器控制a/d转换器将同步模数转换为16路数字量，控制器内包括转换控制模块、fifo缓存模块、控制和指令信号储存模块，控制器外部设有串行接口与cc3200无线模块终端连接，实现从cc3200无线模块终端接收命令以及传输数据的功能，cc3200无线模块终端是采用了cc3200芯片，并运用cc3200芯片进行发送数据，在芯片内进行编程，设计外围电路和rf无线信号发射电路，cc3200无线模块终端通过差分线与压力传感器的串行接口连接，该芯片主要包括应用mcu、wifi网络处理器（cc3100）和电源管理3大部分。

本发明带wifi接口的压力传感器的控制方法，带有wifi接口的压力传感器的控制方法，包括无线路由器配置和压力数据检测传输两部分，步骤如下：

㈠配置无线路由器：

①设计无线路由器，所述无线路由器用于传输和管理无线终端数据，基于mt7620a芯片设计，将无线接收到的数据通过串口上传至主机，再进行数据分析；

②搭建无线传感网络，根据对无线信号覆盖范围的测试，选择至少三个ap布满整个空间，选择至少三个互不干扰的信道覆盖测量空间；

③为每一个压力传感器设置固定的ip地址，控制每一个压力传感器实时发送数据和接收数据，这样为了更准确的识别传感器的类别；

④设计控制数据收发和停止的程序，控制无线终端在不工作的情况下处于低功耗状态，当接收到主机下发的命令的时候传感器开始工作，采用tcp协议接收和发送数据：包括如下程序：

⑴开始，初始化系统；

⑵配置simplelink，启动simplelink；

⑶连接wlan，连接到tcp客户端；

⑷创建tcp套接字；

⑸连接tcp服务器；

⑹串口中断接受数据；

⑺如果收到接收命令，则跳至⑻继续执行；如果未收到接收命令，则返回⑹重新执行；

⑻发送tcp数据包；

⑼如果收到停止命令，则跳至⑽继续执行；如果未收到停止命令，则返回⑻重新执行；

⑽关闭tcp套接字，停止；

㈡压力数据检测传输，步骤如下：

①压力敏感元件2接收来自被测对象1的压力信号，将其转换成电信号；

②信号调理电路3将电信号放大并滤波得到一个0-5v的电压信号；

③经过采样保持器4传输至a/d转换器5中进行数模转换；

④控制器8控制a/d转换器5进行同步模数转换为16路数字量；

⑤转换的16路数字量传输至控制器8中的fifo缓存模块中；

⑥转换后的数据通过串行接口和差分线传输给cc3200无线模块终端；

⑦cc3200无线模块终端将数据发送于无线网络中，再通过无线路由的串口将数据回传至主机，进行数据处理和分析。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：本发明通过主机显示的ip地址对特定的传感器进行控制；实时控制传感器数据采集和数据的发送；采用tcp协议可以保证数据传输过程中数据的完整性和可靠性；设计的路由器每个可以挂载至少50个不同类型的传感器；路由器与主机通信通过无线转串口；解决了压力数据精确而且可以无线传输的问题。

附图说明

图1为cc3200的芯片内结构示意图。

图2为cc3200芯片内的cc3100的细节图。

图3为wifi实时控制传感器数据发送和停止流程图。

图4为压力传感器的内部结构框图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

一种带有wifi接口的压力传感器，包括cc3200无线模块终端和若干压力传感器，所述压力传感器包括压力敏感元件2、信号调理电路3、采样保持器4和a/d转换器5和控制器8，所述压力敏感元件2将检测到压力信号转换为电信号传输给信号调理电路3，所述信号调理电路3将电信号放大并滤波得到的0-5v的电压信号经过采样保持器4传输至a/d转换器5进行数模转换后将信号传输于控制器8，并由控制器8控制a/d转换器5将同步模数转换为16路数字量；所述控制器8内包括转换控制模块、fifo缓存模块、控制和指令信号储存模块；所述a/d转换器5将同步模数转换为16路数字量后传输到控制器8中的fifo缓存模块中；所述控制器8外部设有串行接口与cc3200无线模块终端连接，从cc3200无线模块终端接收命令以及传输数据；所述压力敏感元件2、信号调理电路3、a/d转换器5和控制器8均由稳压电源7供电；所述cc3200无线模块终端采用cc3200芯片设计外围电路和rf无线信号发射电路，所述cc3200无线模块终端通过差分线与压力传感器的串行接口连接。

带有wifi接口的压力传感器的控制方法，包括无线路由器配置和压力数据检测传输两部分，步骤如下：