专利名称：一种ZigBee实时烟雾传感路由节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可组网的无线网络路由节点，特别是一种ZigBee实时烟雾传感路由节点。
背景技术：
较早的烟雾传感器节点功能比较单一，由于烟雾浓度阀值是预先设定好且不可改变的，只能应用于特定的场合。并且普通的烟雾传感器没有无线网络接口，所以在与其他监控设备连接时只能采用有线连接的方式，给实际应用中的施工和联网带来了极大的不便。普通的基于无线技术的烟雾传感节点解决了有线连接的弊端，并且实现了一些复杂的功能，如实时传输采集的数据并在LCD屏上显示，可以根据不同的场合设定烟雾浓度阀值，人机交互性有了很大的提高。然而这种节点无线通信的标准不规范和统一，没有路由功能，不 能与其他的节点进行数据交换，只能进行单一路径传输，节点与中心节点的距离较远时容易导致数据丢失，传输效率比较低，只能通过增加主节点的方法覆盖监控场所，由此带来了成本上的提闻。ZigBee技术是一种新兴的、具有国际标准的、近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。在要求数据采集或监控的网点多、传输数据量不大但设备成本低、数据传输安全性高、设备体积小、地形复杂、需要较大的网络覆盖等要求下，ZigBee技术可以充分发挥它的优势。而且ZigBee联盟制定了一个全球开放的标准，适用于设计可靠的、成本效益型、低功耗无线网络监测及其控制产品。ZigBee技术组成的无线传感网络为中短距离、低速率无线传感器网络。射频传输成本低，各节点只需要很少的能量；功耗低，适用于电池长期供电；可实现一点对多点，两点间对等通信；具有快速组网自动配置、自动恢复功能；传感器之间可相互协调实现数据通信。可适用于工业控制、现代化农业监控、数字家庭、智能楼宇监控、环境监测等领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于ZigBee技术设计，合理实用，应用广泛，扩展性较强，不仅可以实时实地监测现场烟雾浓度值变化，还可以根据应用要求进行远程设置参数和性能调试；还可与其他路由节点进行数据转接，对数据进行中继传递，组成大型ZigBee烟雾监测无线传感网络的ZigBee实时烟雾传感路由节点。本发明的目的可以通过以下措施来达到一种ZigBee实时烟雾传感路由节点，包括烟感模块电路、声光报警电路、天线模块电路、供电电路，其特征在于还有ZigBee控制模块电路，烟感模块电路将烟室中烟雾传感器采集到的浓度信号经光电转换后直接传输到ZigBee控制模块电路的A/D输入端；经过A/D转换后，获得烟雾浓度的数字信号，经ZigBee控制模块电路处理后的信号一路送到声光报警电路，另一路通过天线模块电路发送远程报警信号，另还与其他路由节点进行数据转接，对数据进行中继传递，组成大型ZigBee烟雾监测无线传感网络。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到还设有测试按钮，与ZigBee控制模块电路相连接。烟感模块电路包括烟雾传感器和光电耦合器。ZigBee控制模块电路采用型号为CC2530的集成电路模块。本发明相比现有技术具有如下优点I、基于ZigBee技术设计，合理实用，应用广泛，扩展性较强，不仅可以实时实地监测现场烟雾浓度值变化，还可以根据应用要求进行远程设置参数和性能调试；还可与其他路由节点进行数据转接，对数据进行中继传递，组成大型ZigBee烟雾监测无线传感网络2、有效解决了以前有线连接的不便、无线连接的非标准、不能自组网、效率低和使用效果较差等缺陷，可在家庭、工业现场、医院以及环境监测等领域中应用。
图I为本发明的电路原理方框图； 图2为本发明的电路原理图。
具体实施例方式本发明下面将结合附图(实施例)作进一步详述参照图I，本发明包括烟感模块电路I、声光报警电路2、天线模块电路3、供电电路
4、ZigBee控制模块电路5、测试按钮6等。烟感模块电路I将烟室中烟雾传感器采集到的浓度信号经光电转换后直接传输到ZigBee芯片(型号CC2530)的A/D输入端；经过A/D转换后，获得烟雾浓度的数字信号；对该数字信号进行必要的滤波、增强等处理；记录、存储和回显实时烟雾浓度数据；可本地或者远程设置烟雾浓度阈值，将实时采集到的浓度值与设置的浓度阈值进行比较，如果烟雾浓度值超过了阈值，可在本地用蜂鸣器进行声音报警和LED灯光闪烁报警，还可通过天线模块电路3无线发送报警信号、当前烟雾浓度和节点标志，进行远程报警；同时该节点还具有路由功能，通过天线模块电路3可与其他路由节点进行数据转接，对数据进行中继传递，组成大型ZigBee烟雾监测无线传感网络。参照图2，ZigBee控制模块电路5中的芯片型号为CC2530 ；Q2为光电耦合器；LED为发光二极管；AIAM为蜂鸣器；ANTENNA为天线；TEST SWITCH为测试按钮；X1、X2为晶振。烟雾传感器每隔一段时间把采集到的数据信号发送至ZigBee芯片(型号CC2530)内进行A/D转换处理，把处理后的数据发送至协调器的过程和不同路由节点之间的数据转接过程。数据收发选择工作在2. 4GHz的ISM射频频段，共有16个信道，数据发送速率为250kbit/s。从而可进行烟雾浓度监测节点监测，可实时采集、存储和发布烟雾浓度值。关于节点的烟雾浓度阈值设置超限报警的特点，采用LED灯不间断跳闪，同时由蜂鸣器实现声音报警，该功能的实现主要由CC2530芯片完成。在该特点中烟雾浓度报警阀值可在节点本地设置，也可通过远程无线数据来设置。关于节点的记录烟雾浓度历史数据和变化曲线的特点，在节点处LCD屏上记录烟雾浓度值，包括当前传感器实时采集的数值和历史数据值，然后绘制出一条曲线，可以直观反映出烟雾浓度变化情况。由于实时无线发送了烟雾浓度数据，该节点处的烟雾浓度的历史数据和变化曲线也可在远程该功能也是通过程序编写和显示。。关于节点的路由功能和ZigBee烟雾监测网络的特点，主要是由ZigBee技术的特点以及ZigBee无线传感器网络的系统特 点来实现的。路由节点在协调器不能与其他节点连接时，可作为一种中介实现节点间的数据转接功能，以多跳的方式，将无线数据传送到更远处。该功能基于ZigBee2007协议栈，通过软件设计路由功能，在节点的组网中自动实现路由。
权利要求
1.一种ZigBee实时烟雾传感路由节点，包括烟感模块电路(I )、声光报警电路(2)、天线模块电路(3)、供电电路(4)，其特征在于还有ZigBee控制模块电路(5)，烟感模块电路(I)将烟室中烟雾传感器采集到的浓度信号经光电转换后直接传输到ZigBee控制模块电路(5)的A/D输入端；经过A/D转换后，获得烟雾浓度的数字信号，经ZigBee控制模块电路(5)处理后的信号一路送到声光报警电路(2)，另一路通过天线模块电路(3)发送远程报警信号，另还与其他路由节点进行数据转接，对数据进行中继传递，组成大型ZigBee烟雾监测无线传感网络。
2.根据权利要求I所述的一种ZigBee实时烟雾传感路由节点，其特征在于还设有测试按钮(6)，与ZigBee控制模块电路(5)相连接。
3.根据权利要求I所述的一种ZigBee实时烟雾传感路由节点，其特征在于烟感模块电路(I)包括烟雾传感器和光电耦合器。
4.根据权利要求I所述的一种ZigBee实时烟雾传感路由节点,其特征在于ZigBee控制模块电路(5)采用型号为CC2530的集成电路模块。
全文摘要
本发明公开一种ZigBee实时烟雾传感路由节点，包括烟感模块电路、声光报警电路、天线模块电路、供电电路，其特征在于还有ZigBee控制模块电路，烟感模块电路将烟室中烟雾传感器采集到的浓度信号经光电转换后直接传输到ZigBee控制模块电路的A/D输入端；经过A/D转换后，获得烟雾浓度的数字信号，经ZigBee控制模块电路处理后的信号一路送到声光报警电路，另一路通过天线模块电路发送远程报警信号，另还与其他路由节点进行数据转接，对数据进行中继传递，组成大型ZigBee烟雾监测无线传感网络。本发明基于ZigBee技术设计，合理实用，应用广泛，扩展性较强，不仅可以实时实地监测现场烟雾浓度值变化，还可以根据应用要求进行远程设置参数和性能调试；还可与其他路由节点进行数据转接，对数据进行中继传递，组成大型ZigBee烟雾监测无线传感网络的ZigBee实时烟雾传感路由节点。
文档编号H04W84/18GK102917474SQ20121040731
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者徐杜, 蒋永平, 张恒 申请人:广州瀚润计算机信息科技有限公司