一种无线超声波变送器的制作方法

本实用新型涉及通信及电子领域，更具体的说，涉及一种无线超声波变送器。

背景技术：

目前，市面上超声波变送器普遍采用有线通信技术。有线通信技术存在以下一些问题：线材成本高企，布线施工难度很大；通信线路断裂，便出现通信故障。

无线传感网络是一个比较新的技术领域，近年来，世界一些国家加大投入，研究开发新技术，积极攻克标准、技术和应用的制高点。我国也把这项技术发展列入国家中长期科技发展规划。无线传感网络其大规模、动态性、可靠性、低成本、自组网等特点使得其在各行业领域具有非常广阔的应用前景。

然而，怎样使无线传感网络具有更低功耗和通信距离更远，解决好该问题将激发巨大的应用需求空间， LoRa低功耗广域网通信技术恰逢其实的出现，因采用了扩频通信方式，便很好地解决了这一现实需求。

因此，充分理解无线传感网络技术和LoRa低功耗广域网通信技术，将之应用于超声波变送器，便创造了新应用，提高了生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的技术提供一种无线超声波变送器，充分运用无线传感网络技术和LoRa低功耗广域网通信技术，用以解决现有超声波变送器因采用有线通信技术导致施工难度大、成本高、通信故障的问题，同时使之能低功耗、远距离无线组网通信。

本实用新型实施例提供了一种无线超声波变送器，其特征在于，包括：线路板、微控制器、LoRa无线收发器、天线、超声波传感器、电池；

所述微控制器位于所述线路板上；

所述LoRa无线收发器位于所述线路板上，通过接口总线与所述微控制器相连；

所述天线通过所述线路板与所述LoRa无线收发器相连；

所述超声波传感器通过所述线路板与所述微控制器相连；

所述电池通过所述线路板与所述微控制器、LoRa无线收发器相连。

本实用新型一种无线超声波变送器提供了微控制器，具有可以内嵌多种无线传感网通信协议栈软体的内存空间，具有SPI总线接口、IIC总线接口、UART总线接口。由于该微控制器具有可以内嵌多种无线传感网通信协议栈软体的内存空间，从而可以实现本实用新型建立无线传感网通信的解决方案；由于该微控制器具有SPI总线接口、IIC总线接口、UART总线接口，所以可以与具有SPI总线接口或IIC总线接口或UART总线接口的LoRo无线收发器相通信。

所述LoRa无线收发器具有SPI总线接口或IIC总线接口或UART总线接口，并包含具有扩频通信功能的模块。由于该LoRa无线收发器具有SPI总线接口或IIC总线接口或UART总线接口，所以可以与上述微控制器进行通信；由于该LoRa无线收发器包含具有扩频通信功能的模块，所以可以可靠实现无线远距离、低功耗通信的要求。

所述天线为匹配于上述LoRa无线收发器的天线，匹配即与上述LoRa无线收发器的频率、阻抗、增益等特征参数相适应。该天线将接收到的电磁波信号变换成传输线上的导行波信号送予LoRa无线收发器、将LoRa无线收发器发送的导行波信号变为在空气中传播的电磁波信号，从而完成本实用新型的无线传输功能。

所述超声波传感器为一种换能装置，由发送传感器、接受传感器、控制部分组成。该超声波传感器将采集到的参数以电信号形式送给上述微控制器。

所述电池为干电池或锂电池或高能电池。该电池为上述微控制器、LoRa无线收发器提供电源。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1 是本实用新型的示意图；

图 2 是本实用新型实施例的示意图，各方框内圆括符中的标示为本实施例选取的具体器件型号。

具体实施方式

结合图2，详细说明本实用新型的一个具体实施例。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种无线超声波变送器，包括：线路板（1）、微控制器（2）、LoRa无线收发器（3）、天线（4）、超声波传感器（5）、电池（6）；所述微控制器（2）位于所述线路板（1）上；所述LoRa无线收发器(3)位于所述线路板(1)上，通过接口总线与所述微控制器(2)相连；所述天线(4)通过所述线路板(1)与所述LoRa无线收发器(3)相连；所述超声波传感器(5)通过所述线路板(1)与所述微控制器(2)相连；所述电池(6)通过所述线路板(1)与所述微控制器(2)、所述LoRa无线收发器(3)相连。

本实施例中微控制器(2)可采用意法半导体公司的STM32L051系列芯片。STM32L051系列芯片是32位、基于Cortex-M0内核的超低功耗单片机，可达64KB的Flash和8KB SRAM，2KB EEPRPM， 具有USART、SPI、IIC接口模块。因此选用STM32L051系列芯片作为本实施例的微控制器，可以内嵌无线传感网软体协议栈，便实现本实用新型一种无线超声波变送器组建无线传感网络进行通信的解决方案，达到降低线材成本和施工难度，并可靠传输数据的目的。

本实施例中LoRa无线收发器（3）采用SEMTECH公司的SX127X（SX1276/ SX1277/ SX1278/ SX1279）系列无线收发器芯片，具有SPI接口，具有扩频通信模块，因而具有支持无线收发频率从137MHz到1020MHz、低功耗远距离通信的特点。该LoRa无线收发器（3）通过SPI接口与微控制器(2)相连，与微控制器(2)的通信信号通过天线进行发射与接收，从而使本实用新型一种无线超声波变送器具有低功耗、远距离的无线传输特点。

本实施例中天线（4）适应于上述LoRa无线收发器（3）的RF收发器特性，采用频率137MHz到1020MHz、阻抗50Ω，增益3dBi的天线。该天线（4）与LoRa无线收发器（3）相连，将LoRa无线收发器（3）所接收的电磁波信号变换成传输线上的导行波信号、将发送的导行波信号变为在空气中传播的电磁波信号，从而完成本实用新型一种无线超声波变送器的无线传输功能。

本实施例中所述超声波传感器(5) 为一种换能装置，由发送传感器、接受传感器、控制部分组成。该超声波传感器（5）采用村田公司的型号为MA40H1S-R的超声波传感器，该超声波传感器（5）将采集到的参数以电信号形式送给上述微控制器（2）。

本实施例中电池（6）采用松下CR2025纽扣电池，为上述微控制器（2）与上述LoRa无线收发器（3）提供电源。

由以上实施例所述，其包括了：线路板（1）、微控制器（2）、LoRa无线收发器（3）、天线（4）、超声波传感器（5）、电池（6）。因此，本实施例运用无线传感网络技术和LoRa低功耗广域网通信技术，可以解决现有超声波变送器因采用有线通信技术导致施工难度大、成本高、通信故障的问题，同时具有低功耗和远距离通信的特点。

尽管本实施例描述了本实用新型一种无线超声波变送器的具体解决方案，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对本实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括本实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。