一种超低功耗ZigBee传感器节点装置的制造方法

文档序号:8642575阅读:431来源:国知局
一种超低功耗ZigBee传感器节点装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种传感器,特别涉及一种传感器节点。
【背景技术】
[0002]近年来无线通信技术的新的变革使我们摆脱了有线的束缚。无线网格网络(Mesh)克服了传统网络的诸多缺点,其多跳性和自组织性极大地拓宽了网络的可通信范围,使得网络更具有扩展性。
[0003]随着应用的领域越来越多,这就可能造成以下问题:由于众多场合下ZigBee网络的传感器节点没有固定基础设施支持,这使得ZigBee传感器节点缺少了传统网络中的固定供电设备和供电线路;再者,当选用电池供电时,即使JN5148处在休眠状态,但是电源等其他芯片也是有工作电流的,如何降低网络能量消耗,提高能量效率,如何避免因节点能量过度消耗而导致的节点过早死亡、如何延长网络分割时间的到来也是需要研宄的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,降低网络能量消耗,提高能量效率。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,包括:
[0006]ZigBee模块,用于采集传感器的数据并发送给协调器节点;
[0007]电源模块,用于提供3.3V,5V和24V电压给ZigBee模块和传感器模块供电;
[0008]控制模块,用于控制整个电路的通断;
[0009]传感器模块,用于采集环境参数;
[0010]调理电路模块,用于把传感器采集的数据处理成ZigBee模块可接收的数据信号;
[0011]电气上,所述传感器模块与调理电路模块相连,调理电路模块与ZigBee模块相连,所述传感器模块、调理电路模块以及ZigBee模块均与控制模块相连,所述控制模块还与电源模块相连。
[0012]本实用新型工作时,传感器模块将检测到的数据通过调理电路模块发送给ZigBee模块,ZigBee模块将该数据发送给协调器节点,电源模块将交流电源和电池电源转换成相应的3.3V,5V和24V电压供给电路中各模块进行工作,通过控制模块根据电路的实际工作状况对电路中各模块的电压进行分配,从而实现电压的充分利用,提高电压的利用效率,与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于,本实用新型通过控制模块配合电源模块合理分配电压,从而降低了网络能量的消耗,提高了能量的利用效率,延长了节点的使用寿命。本实用新型可用于无线通信中。
[0013]作为本实用新型的改进,所述ZigBee模块选用Jennic公司的无线收发芯片JN5148。其功耗低,使用寿命长。
[0014]作为本实用新型的改进,所述调理电路模块选用TLC2274芯片。其功耗低,使用寿命长。
[0015]作为本实用新型的改进,所述电源模块包括顺序连接的AS 1117_3.3芯片、LTC3440芯片和AP3012芯片,所述LTC3440芯片还与调理电路模块相连。通过三种不同芯片分别输出3.3V,5V和24V为各模块供电。
[0016]作为本实用新型的改进,所述控制模块选用BDT078-2芯片,所述BDT078-2芯片与AS1117_3.3芯片并联后顺序连接LTC3440芯片、AP3012芯片。通过使用BDT078-2芯片延时控制电压,从而实现节能控制。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型控制原理框图。
[0018]图2为本实用新型供电模块电路图。
[0019]图3为本实用新型控制模块示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示的一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,包括=ZigBee模块、电源模块、控制模块、传感器模块以及调理电路模块;电气上,传感器模块与调理电路模块相连,调理电路模块与ZigBee模块相连,传感器模块、调理电路模块以及ZigBee模块均与控制模块相连,控制模块还与电源模块相连,ZigBee模块选用Jennic公司的无线收发芯片JN5148,调理电路模块选用TLC2274芯片,电源模块包括顺序连接的AS1117_3.3芯片、LTC3440芯片和AP3012芯片,LTC3440芯片还与调理电路模块相连,控制模块选用BDT078-2芯片,BDT078-2芯片与AS1117_3.3芯片并联后顺序连接LTC3440芯片、AP3012芯片。
[0021 ] 其中,供电模块如图2所示,由于预处理中的调理电路模块需要5V电压给TLC2274芯片供电,传感器需要24V电压供电,而电池所能提供的只有3.2V电压,需要将电池电压转换成合适的电压,传感器节点采用LTC3440芯片和AP3012芯片,其中AS1117_3.3芯片负责将3.2V升到3.3V为JN5148供电,LTC3440芯片负责将3.3V升到5V为调理电路模块供电,AP3012芯片负责将5V升到24V为传感器供电。
[0022]控制模块如图3所示,电源侧为交流电源和电池电源,交流电源为并联的交流5V电源和3.2V电源,电池电源为并联的2节5号3.2V 1200mAh磷酸铁锂可充电电池,当需要使用电池给电路供电时,外部交流电源不接,开关合上,BDT078-2芯片延时控制整个电路得电,延时后经MOS管输出给整个电路供电,经LTC3440芯片和AP3012芯片得到5V和24V ;当需要给电池充电时,开关断开,外部交流电源3.2V充电器给电池充电;当需要5V交流电源给电路供电时,5V输入经AS1117_3.3芯片降压给系统供电。通过BDT078-2芯片合理为整个电路分配电源,从而降低电路的能耗,提高电源的利用效率。
[0023]本实用新型并不局限于上述实施例,在本实用新型公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,其特征在于,包括: ZigBee模块,用于采集传感器的数据并发送给协调器节点; 电源模块,用于提供3.3V,5V和24V电压给ZigBee模块和传感器模块供电; 控制模块,用于控制整个电路的通断; 传感器模块,用于采集环境参数; 调理电路模块,用于把传感器采集的数据处理成ZigBee模块可接收的数据信号; 电气上,所述传感器模块与调理电路模块相连,调理电路模块与ZigBee模块相连,所述传感器模块、调理电路模块以及ZigBee模块均与控制模块相连,所述控制模块还与电源模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,其特征在于,所述ZigBee模块选用Jennic公司的无线收发芯片JN5148。
3.根据权利要求1或2所述的一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,其特征在于,所述调理电路模块选用TLC2274芯片。
4.根据权利要求1或2所述的一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,其特征在于,所述电源模块包括顺序连接的AS1117_3.3芯片、LTC3440芯片和AP3012芯片,所述LTC3440芯片还与调理电路模块相连。
5.根据权利要求4所述的一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,其特征在于,所述控制模块包括串接的BDT078-2芯片和MOS管,串接的BDT078-2芯片、MOS管与AS1117_3.3芯片并联后顺序连接LTC3440芯片、AP3012芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了数据通信领域内的一种超低功耗ZigBee传感器节点装置,包括ZigBee模块、电源模块、控制模块、传感器模块以及调理电路模块;电气上,传感器模块与调理电路模块相连,调理电路模块与ZigBee模块相连,传感器模块、调理电路模块以及ZigBee模块均与控制模块相连,控制模块还与电源模块相连,本实用新型通过控制模块配合电源模块合理分配电压,从而降低了网络能量的消耗,提高了能量的利用效率,延长了节点的使用寿命,可用于无线通信中。
【IPC分类】H04W52-02, H04W84-18
【公开号】CN204350313
【申请号】CN201520017656
【发明人】李彬, 翟正来, 夏朝俊
【申请人】扬州大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月12日
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1