专利名称：无线传感网节点控制器、核心底板及传感器无线入网方法
技术领域：
本发明涉及信息采集和无线通信技术，特别涉及一种无线传感网节点控制器、核心底板及传感器无线入网方法。
背景技术：
随着无线通讯技术和集成电路技术的发展，许多领域(如环境监测、火灾逃生引导、工业设监控备)的数据采集已经逐渐脱离了原有的有线集中监测模式，演变成分布式无线传感网节点——网关汇聚节点——上位机系统。目前，这种体系中的传感网节点控制器，一种为固定组合的传感网节点控制器，即无线收发器——节点微处理系统——信号调理电路，再接4 20mA的传感器，该种传感网节点控制器只有一种传感器接口，集成化程度较高，但其不适于多种接口和多种数据格式的传感器入网；另一种为兼容性强的传感网节点控制器，该种传感网节点控制器有多种的外部传感器接口，如UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)、SPI (serial peripheral interface,串行外设接口 )、I2C(Inter-Integrated Circuit, I2C 总线)、RS485、RS232、 RS422、CAN (Control Ier Area Network，控制器局域网络)、USB (Universal Serial BUS，通用串行总线)、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，中传输控制协议/因特网互联协议)或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)等等接口， 但该种传感网节点控制器由于外部传感器接口过多，不利于小型化，不够便携。
发明内容
本发明要解决的技术间题是使传感网节点控制器的兼容性强并且便于小型化。为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线传感网节点控制器，其包括一核心底板、多个接口转换子模块；所述核心底板，包括多个通用通讯接口、多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；所述协议解析处理模块，用于根据各个UART/SPI复用选择开关的状态，对核心底板各个通用通讯接口接收的数据，或核心底板发往各个通用通讯接口的数据，按照UART、 SPI或I2C通讯规约进行处理；所述接口转换子模块，包括一与所述核心底板的通用通讯接口的相适配的子模块通用通讯接口、一专用接口，某种类型专用接口的接口转换子模块用于将该种类型专用接口的数据转换为UART、SPI或I2C数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚，所述接口转换子模块通过其子模块通用通讯接口同所述核心底板的通用通讯接口通信。所述通用通讯接口，可以包括UART接收/SPI输入脚、UART发送/SPI输出脚、I2C 串行数据线脚、I2C串行时钟线脚；所述UART/SPI复用选择开关，有1，0两个状态；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照 UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C 串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。所述通用通讯接口，还可以包括一 SPI时钟脚、一复位管脚/SPI使能脚、一电源脚、一地脚、多个预留控制信号脚。所述接口转换子模块的专用接口可以为UART、SPI、12C、RS485、RS232、RS422、CAN、 USB、TCP/IP 或 GPS。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种核心底板，其包括多个通用通讯接口、 多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；所述通用通讯接口，包括UART接收/SPI输入脚、UART发送/SPI输出脚、I2C串行数据线脚、I2C串行时钟线脚；所述UART/SPI复用选择开关，有1，0两个状态；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照 UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C 串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。所述通用通讯接口，还可以包括一 SPI时钟脚、一复位管脚/SPI使能脚、一电源脚、一地脚、多个预留控制信号脚。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种传感器无线入网方法，其采用的技术方案是某种类型接口的传感器通过该种类型专用接口的接口转换子模块接到一核心底板的一通用通讯接口，核心底板由另一通用通讯接口通过一种无线类型专用接口的接口转换子模块同网关汇聚节点无线通信；接口转换子模块，包括一与所述核心底板的通用通讯接口的相适配的子模块通用通讯接口、一专用接口，某种类型专用接口的接口转换子模块用于将该种类型专用接口的数据转换为UART、SPI或I2C数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚； 某种类型专用接口的接口转换子模块，通过其专用接口同该种类型接口的传感器通信，通过其子模块通用通讯接口同所述核心底板的通用通讯接口通信；核心底板包括多个通用通讯接口、多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；所述协议解析处理模块，根据各个UART/SPI复用选择开关的状态，对核心底板各个通用通讯接口接收的数据，或核心底板发往各个通用通讯接口的数据，按照UART、SPI或 I2C通讯规约进行处理；核心底板的一通用通讯接口与一无线类型专用接口的接口转换子模块的子模块通用通讯接口通信，并通过该无线类型专用接口的接口转换子模块的无线类型专用接口与网关汇聚节点无线通信。所述通用通讯接口，可以包括UART接收/SPI输入脚、UART发送/SPI输出脚、I2C 串行数据线脚、I2C串行时钟线脚；所述UART/SPI复用选择开关，有1，0两个状态；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照 UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C 串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。所述通用通讯接口，还可以包括一 SPI时钟脚、一复位管脚/SPI使能脚、一电源脚、一地脚、多个预留控制信号脚。所述接口转换子模块的专用接口可以为UART、SPI、12C、RS485、RS232、RS422、CAN、 USB、TCP/IP 或 GPS。本发明的无线传感网节点控制器，采用核心底板加接口转换子模块组合的模式， 通过通用通讯接口(USCI)进行连接，核心底板与接口转换子模块独立开来。核心底板上的各个通用通讯接口(USCI)都兼容SPI、UART和I2C，SPI和UART管脚通过UART/SPI复用选择开关分配置可以复用，依靠核心底板实现了 UART/SPI和I2C接口选择，同时实现了 UART 和SPI接口的复用。本发明的无线传感网节点控制器，面对多种多样的数据接口的传感器， 只需选择相应的接口转换子模块来实现不同通讯协议的转换，便可直接应用，实现传感器数据的读入，大大提高了节点控制器的兼容性，并且核心底板由于不必针对传感器的各种不同接口设置相应数据接口，便于核心底板的小型化从而也便于无线传感网节点控制器的小型化，而接口转换子模块接口转换的设计不涉及复杂处理器，大大降低了整个节点控制器的系统开发时间和开发难度，降低了开发成本。
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的无线传感网节点控制器一实施方式的核心底板示意图；图2是本发明的无线传感网节点控制器一实施方式的核心底板的通用通讯接口示意图；图3是本发明的无线传感网节点控制器一实例的无线收发接口转换子模块示意图；图4是本发明的无线传感网节点控制器一实例的RS485接口转换子模块示意图；图5是本发明的无线传感网节点控制器一实例的GPS接口转换子模块示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。无线传感网节点控制器，包括一核心底板、多个接口转换子模块；所述核心底板如图1所示，包括多个通用通讯接口(旧(1)5、多个说肌/5 1复用选择开关7、一协议解析处理模块1。所述通用通讯接口(USCI) —实施方式如图2所示，包括UART接收/SPI输入脚(RXx/S0MIx)U SPI时钟脚(CLKx) 2、复位管脚/SPI使能脚(Reset/STEx) 3、电源脚 (VCCx) 4, UART 发送/SPI 输出脚(TXx/SIMOx) 5、地脚(GND) 6, I2C 串行数据线脚(SDA) 7, I2C串行时钟线脚(SCL)8、多个预留控制信号脚(Ctrlx_0，Ctrlx_l, Ctrlx_2, Ctrlx_3)9, 10，11，12 ；所述UART/SPI复用选择开关7，有1，0两个状态；所述协议解析处理模块，用于根据各个UART/SPI复用选择开关的状态，对核心底板各个通用通讯接口接收的数据，或核心底板发往各个通用通讯接口的数据，按照 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)、SPI (serial peripheral interface，串 亍夕卜设接口)或 I2C (Inter—Integrated Circuit，I2C 总线)通讯规约进行解析处理；并将应答封装成符合该相应应用层通讯协议标准的数据包；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照 UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照 SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。所述核心底板，还可以包括多个模拟输入接口 6、一电源模块2、一电量检测模块 3、一配置信息存储模块4。所述模拟输入接口 6，用于直接接入调理好的模拟信号；所述电源模块2，用于为核心底板供电；所述电量检测模块3，用于为核心底板提供系统电池电量信息；所述配置信息存储模块4，用于存储核心底板的配置信息；所述接口转换子模块，包括一与所述核心底板的通用通讯接口(USCI)的相适配的子模块通用通讯接口、一专用接口，某种类型专用接口的接口转换子模块用于将该种类型专用接口的数据转换为UART、SPI或I2C数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚，所述接口转换子模块通过其子模块通用通讯接口同所述核心底板的通用通讯接口通信，同核心底板连接；所述接口转换子模块的传感器接口可以为UART、SPI、I2C、RS485、RS232、RS422、 CAN、USB、TCP/IP 或 GPS 等等接口。采用上述无线传感网节点控制器实现传感器无线入网方法如下某种类型接口的传感器通过该种类型专用接口的接口转换子模块接到一核心底板的一通用通讯接口，核心底板由另一通用通讯接口通过一种无线类型专用接口的接口转换子模块同网关汇聚节点无线通信；接口转换子模块，包括一与所述核心底板的通用通讯接口的相适配的子模块通用通讯接口、一专用接口，某种类型专用接口的接口转换子模块用于将该种类型专用接口的数据转换为UART、SPI或I2C数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚；某种类型专用接口的接口转换子模块，通过其专用接口同该种类型接口的传感器通信，通过其子模块通用通讯接口同所述核心底板的通用通讯接口通信；核心底板包括多个通用通讯接口、多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；所述协议解析处理模块，根据各个UART/SPI复用选择开关的状态，对核心底板各个通用通讯接口接收的数据，或核心底板发往各个通用通讯接口的数据，按照UART、SPI或 I2C通讯规约进行处理；核心底板的一通用通讯接口与一无线类型专用接口的接口转换子模块的子模块通用通讯接口通信，并通过该无线类型专用接口的接口转换子模块的无线类型专用接口与网关汇聚节点无线通信。所述通用通讯接口，可以包括UART接收/SPI输入脚、UART发送/SPI输出脚、I2C 串行数据线脚、I2C串行时钟线脚；所述UART/SPI复用选择开关，有1，0两个状态；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照 UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C 串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。所述通用通讯接口，还可以包括一 SPI时钟脚、一复位管脚/SPI使能脚、一电源脚、一地脚、多个预留控制信号脚。所述接口转换子模块的专用接口为UART、SPI、I2C、RS485、RS232、RS422、CAN、USB、 TCP/IP 或 GPS。所述核心底板，还可以包括多个模拟输入接口 ；所述多个模拟输入接口，直接接入调理好的模拟信号。所述核心底板，还可以包括配置信息存储模块；所述配置信息存储模块，存储核心底板的配置信息。所述核心底板，还可以包括电源模块、电量检测模块；所述电源模块，核心底板供电；所述电量检测模块，为核心底板提供系统电池电量信息一个具体实施例无线传感网节点控制器包括一核心底板及一个图3所示的无线收发接口转换子模块、两个图4所示的RS485接口转换子模块、一个图5所示的GPS接口转换子模块。核心底板，选择TI公司的MSP430F5438微控制器，功耗低，系统时钟最高18MHz，有内部锁相环，256KB FLASH, 16KB的RAM ；它集成有内部12bitADC，有12个外部模拟通道，可以直接接入调理好的模拟信号；有4个如图2所示的通用通讯接口(USCI)，支持UART、SPI 和I2C通讯，管脚支持UART和SPI 口复用，如果对通用通讯接口(USCI)控制进行编程，还可以扩展更多的通用通讯接口。如图1所示，四个UART/SPI复用选择开关6，分别对应图2 中的四个通用通讯接口(USCI)，当一 UART/SPI复用选择开关拔至0时，对应于该UART/SPI 复用选择开关的通用通讯接口(USCI)支持SPI和I2C接口，当一 UART/SPI复用选择开关拔至1时，对应于该UART/SPI复用选择开关的通用通讯接口(USCI)支持UART和I2C接口。如图3所示，无线收发接口转换子模块采用了集成240 960MHz的EZRadioPRO收发器的低功耗MCU-SilOOO (Silicon Labs公司产品)，该无线收发接口转换子模块集成了子模块通用通讯接口、TCP/IP无线专用接口，该无线收发接口转换子模块将TCP/IP接口数据转换为UART数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚，无线收发接口转换子模块通过其子模块通用通讯接口与核心底板的通用通讯接口(USCI)相连，使用UART通讯协议，图2所示核心底板通用通讯接口(USCI)中的UART接收/SPI输入脚(RXx/SOMIx)接无线收发接口转换子模块的U_Tx信号，UART发送/SPI输出脚(TXx/SIMOx)接无线收发接口转换子模块的U_Rx信号，核心底板的通用通讯接口(USCI)的电源脚(VCCx)和地脚(GND) 用于对无线收发接口转换子模块供电，UART波特率设为9600，数据位8位，1位停止位。如图4所示，RS485接口转换子模块采用TI公司的带隔离的两线RS485数据收发芯片IS015，可以实现UART与半双工RS485信号之间的转换，该RS485接口转换子模块集成了子模块通用通讯接口、RS485专用接口，该RS485接口转换子模块将RS485接口数据转换为UART数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚，RS485接口转换子模块通过其子模块通用通讯接口与核心底板的通用通讯接口(USCI)相连，使用UART通讯协议，图2所示核心底板通用通讯接口(USCI)中的UART接收/SPI输入脚(RXx/SOMIx)接RS485接口转换子模块的U_Tx信号，UART发送/SPI输出脚(TXx/SIMOx)接RS485接口转换子模块的 U_Rx信号，核心底板的通用通讯接口(USCI)的电源脚(VCCx)和地脚(GND)用于对RS485 接口转换子模块供电，UART波特率依据所连的RS485接口传感器设为4800，数据位8位，1 位停止位。如图5所示，GPS接口转换子模块采用QUECTEL公司的L20GPS模块，具有高灵敏度，可快速获取卫星信号，该GPS接口转换子模块集成了子模块通用通讯接口、GPS无线专用接口，该GPS接口转换子模块将GPS无线接口数据转换为UART数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚，GPS接口转换子模块通过其子模块通用通讯接口与核心底板的通用通讯接口(USCI)相连，使用UART通讯协议，图2所示核心底板通用通讯接口(USCI) 中的UART接收/SPI输入脚(RXx/SOMIx)接GPS接口转换子模块的U_Tx信号，UART发送 /SPI输出脚(TXx/SIMOx)接GPS接口转换子模块的U_Rx信号，核心底板的通用通讯接口 (USCI)的电源脚(VCCx)和地脚(GND)用于对GPS接口转换子模块供电，UART波特率设为 4800，数据位8位，1位停止位，由于GPS接口转换子模块持续工作时功耗很大，所述通用通讯接口 (USCI)的复位管脚/SPI使能脚(Reset/STEx)的Reset信号用于唤醒/休眠GPS 接口转换子模块以降低系统功耗。该实施例中，核心底板可以接两路RS485接口的数字传感器(如数字气体传感器， 气象仪等)，12路4 20mA输出的模拟传感器、一路GPS信号，通过工作频点可调的无线收发接口转换子模块将有效信息发送至网关汇聚节点。本发明的无线传感网节点控制器，采用核心底板加接口转换子模块组合的模式， 通过通用通讯接口(USCI)进行连接，核心底板与接口转换子模块独立开来。核心底板上的各个通用通讯接口(USCI)都兼容SPI、UART和I2C，SPI和UART管脚通过UART/SPI复用选择开关分配置可以复用，依靠核心底板实现了 UART/SPI和I2C接口选择，同时实现了 UART 和SPI接口的复用。本发明的无线传感网节点控制器，面对多种多样的数据接口的传感器， 只需选择相应的接口转换子模块来实现不同通讯协议的转换，便可直接应用，实现传感器数据的读入，大大提高了节点控制器的兼容性，并且核心底板由于不必针对传感器的各种不同接口设置相应数据接口，便于核心底板的小型化从而也便于无线传感网节点控制器的小型化，而接口转换子模块接口转换的设计不涉及复杂处理器，大大降低了整个节点控制器的系统开发时间和开发难度，降低了开发成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种无线传感网节点控制器，其特征在于，包括一核心底板、多个接口转换子模块；所述核心底板，包括多个通用通讯接口、多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；所述协议解析处理模块，用于根据各个UART/SPI复用选择开关的状态，对核心底板各个通用通讯接口接收的数据，或核心底板发往各个通用通讯接口的数据，按照UART、SPI或I2C通讯规约进行处理；所述接口转换子模块，包括一与所述核心底板的通用通讯接口的相适配的子模块通用通讯接口、一专用接口，某种类型专用接口的接口转换子模块用于将该种类型专用接口的数据转换为UART、SPI或I2C数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚，所述接口转换子模块通过其子模块通用通讯接口同所述核心底板的通用通讯接口通信。
2.根据权利要求1所述的无线传感网节点控制器，其特征在于，所述通用通讯接口，包括UART接收/SPI输入脚、UART发送/SPI输出脚、I2C串行数据线脚、I2C串行时钟线脚；所述UART/SPI复用选择开关，有1，0两个状态；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。
3.根据权利要求1所述的无线传感网节点控制器，其特征在于，所述通用通讯接口，还包括一 SPI时钟脚、一复位管脚/SPI使能脚、一电源脚、一地脚、多个预留控制信号脚。
4.根据权利要求2所述的无线传感网节点控制器，其特征在于，所述接口转换子模块的专用接口为 UART、SPI、I2C、RS485、RS232、RS422、CAN、USB、TCP/IP 或 GPS。
5.根据权利要求1所述的无线传感网节点控制器，其特征在于，所述核心底板，还包括多个模拟输入接口 ；所述多个模拟输入接口，用于直接接入调理好的模拟信号。
6.根据权利要求1所述的无线传感网节点控制器，其特征在于，所述核心底板，还包括配置信息存储模块；所述配置信息存储模块，用于存储核心底板的配置信息。
7.根据权利要求1所述的无线传感网节点控制器，其特征在于，所述核心底板，还包括电源模块、电量检测模块；所述电源模块，用于为核心底板供电；所述电量检测模块，用于为核心底板提供系统电池电量信息。
8.—种核心底板，其特征在于，包括多个通用通讯接口、多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；所述通用通讯接口，包括UART接收/SPI输入脚、UART发送/SPI输出脚、I2C串行数据线脚、I2C串行时钟线脚；所述UART/SPI复用选择开关，有1，0两个状态；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。
9.根据权利要求8所述的核心底板，其特征在于，所述通用通讯接口，还包括一 SPI时钟脚、一复位管脚/SPI使能脚、一电源脚、一地脚、多个预留控制信号脚。
10.根据权利要求8所述的核心底板，其特征在于，所述核心底板，还包括多个模拟输入接口、一个配置信息存储模块；所述模拟输入接口，用于直接接入调理好的模拟信号。所述配置信息存储模块，用于存储核心底板的配置信息。
11.一种传感器无线入网方法，其特征在于，某种类型接口的传感器通过该种类型专用接口的接口转换子模块接到一核心底板的一通用通讯接口，核心底板由另一通用通讯接口通过一种无线类型专用接口的接口转换子模块同网关汇聚节点无线通信；接口转换子模块，包括一与所述核心底板的通用通讯接口的相适配的子模块通用通讯接口、一专用接口，某种类型专用接口的接口转换子模块用于将该种类型专用接口的数据转换为UART、SPI或I2C数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚；某种类型专用接口的接口转换子模块，通过其专用接口同该种类型接口的传感器通信，通过其子模块通用通讯接口同所述核心底板的通用通讯接口通信；核心底板包括多个通用通讯接口、多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；所述协议解析处理模块，根据各个UART/SPI复用选择开关的状态，对核心底板各个通用通讯接口接收的数据，或核心底板发往各个通用通讯接口的数据，按照UART、SPI或I2C通讯规约进行处理；核心底板的一通用通讯接口与一无线类型专用接口的接口转换子模块的子模块通用通讯接口通信，并通过该无线类型专用接口的接口转换子模块的无线类型专用接口与网关汇聚节点无线通信。
12.根据权利要求11所述的传感器无线入网方法，其特征在于，所述通用通讯接口，包括UART接收/SPI输入脚、UART发送/SPI输出脚、I2C串行数据线脚、I2C串行时钟线脚；所述UART/SPI复用选择开关，有1，0两个状态；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为1时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照UART通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照UART通讯规约接收后进行解析处理；当一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关为0时，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的UART发送/SPI输出脚的数据进行打包处理后按照SPI通讯规约发送数据，对该通用通讯接口 UART接收/SPI输入脚接收的数据按照SPI通讯规约接收后进行解析处理；无论一通用通讯接口对应的UART/SPI复用选择开关的状态如何，所述协议解析处理模块，对核心底板发往该通用通讯接口的I2C串行数据线脚的数据进行打包处理后按照I2C通讯规约发送数据，对该通用通讯接口的I2C串行数据线脚接收的数据按照I2C通讯规约接收后进行解析处理。
13.根据权利要求11所述的传感器无线入网方法，其特征在于，所述通用通讯接口，还包括一 SPI时钟脚、一复位管脚/SPI使能脚、一电源脚、一地脚、多个预留控制信号脚。
14.根据权利要求11所述的传感器无线入网方法，其特征在于，所述接口转换子模块的专用接口为 UART、SPI、I2C、RS485、RS232、RS422、CAN、USB、TCP/IP 或 GPS。
15.根据权利要求11所述的传感器无线入网方法，其特征在于，所述核心底板，还包括多个模拟输入接口 ；所述多个模拟输入接口，直接接入调理好的模拟信号。
16.根据权利要求11所述的传感器无线入网方法，其特征在于，所述核心底板，还包括配置信息存储模块；所述配置信息存储模块，存储核心底板的配置信息。
17.根据权利要求11所述的传感器无线入网方法，其特征在于，所述核心底板，还包括电源模块、电量检测模块；所述电源模块，核心底板供电；所述电量检测模块，为核心底板提供系统电池电量信息。
全文摘要
本发明公开了一种无线传感网节点控制器，其包括一核心底板、多个接口转换子模块；核心底板包括多个通用通讯接口、多个UART/SPI复用选择开关、一协议解析处理模块；协议解析处理模块，用于对核心底板各个通用通讯接口接收的数据，或核心底板发往各个通用通讯接口的数据，按照UART、SPI或I2C通讯规约进行处理；接口转换子模块包括一同上述核心底板的通用通讯接口的相适配的子模块通用通讯接口、一传感器接口，接口转换子模块用于分别将各种类型的传感器接口的数据转换为UART、SPI或I2C数据，并输出至所述子模块通用通讯接口的相应脚。本发明还公开了一种核心底板、一种传感器无线入网方法。本发明能使传感网节点控制器的兼容性增强并且便于小型化。
文档编号H04W88/12GK102573135SQ20121003409
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月15日 优先权日2012年2月15日
发明者李丹, 李彦海, 田欣, 章炜, 童子磊, 马皛源, 魏建明, 黄 俊, 龚勇 申请人:上海中科高等研究院