一种传感器装置的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种传感器装置。

背景技术：

传感器技术发展使得机器人和其他工业系统设计实现了革命性的进步。惯性传感器是多种传感器中的一种，惯性传感器主要应用于平台稳定、工业机械运动控制、安全/监控设备和工业车辆导航等系统中。这种惯性传感器提供的运动信息非常有用，不仅能改善系统性能，而且能提高可靠性、安全性并降低成本。

惯性传感器是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件，其应用范围从航天飞机到汽车、机器人都有广阔的应用前景。目前惯性传感器都是直接与外部处理器进行直接连接，该惯性传感器的测量信息需要改外部处理器进行处理，增大了外部处理器的处理能力。且现有的惯性传感器只有一个单一的通信接口，只能连接与其通信接口一致的设备。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种传感器装置，用以实现多种传感器的测量，连接多种外部设备，缩短产品的开发周期。

本发明实施例提供的一种传感器装置，包括：

主板、传感器、处理器和多个通信接口；

所述传感器、所述处理器和所述多个通信接口固定在所述主板上；

所述传感器与所述处理器电连接，所述传感器用于测量，并将测量信息传输至所述处理器；

所述处理器用于接收所述传感器传输的测量信息，对所述测量信息进行处理，并将处理后的测量信息传输至所述通信接口；

所述多个通信接口与所述处理器电连接，用于将所述处理器处理后的测量信息传输至外部设备。

较佳地，还包括：加密芯片；

所述加密芯片固定在所述主板上，与所述处理器电连接；

所述处理器还用于通过所述通信接口接收用户写入的程序，所述加密芯片用于对所述处理器中用户写入的程序进行加密。

较佳地，所述加密芯片通过通用异步收发UART接口与所述处理器电连接。

较佳地，还包括：存储器；

所述存储器固定在所述主板上，与所述处理器电连接，用于存储所述传感器的校准数据；

所述处理器还用于调用所述传感器的校准数据，对所述测量信息进行修正。

较佳地，所述传感器通过所述SPI接口与所述处理器电连接；

所述存储器通过所述I2C接口与所述处理器电连接。

较佳地，还包括：电源模块；

所述电源模块固定在所述主板上，分别与所述处理器和所述传感器电连接，为所述处理器和所述传感器提供电源。

较佳地，所述多个通信接口包括下述任意通信接口组合：

通用串行总线USB接口、I2C接口、串行外设SPI接口、UART接口、通用输入/输出GPIO接口。

较佳地，所述传感器为九轴惯性传感器；

所述九轴惯性传感器包括三轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器和三轴磁力计传感器。

较佳地，所述处理器具体用于：

在接收到所述九轴惯性传感器传输的测量信息之后，将所述测量信息解析为空间坐标，并将所述空间坐标发送至所述通信接口。

较佳地，所述传感器、所述处理器和所述多个通信接口通过倒装焊接的方式固定在所述主板上。

本发明实施例中的传感器装置，包括主板、传感器、处理器和多个通信接口，传感器、处理器和多个通信接口固定在主板上，传感器与处理器电连接，传感器用于测量，并将测量信息传输至处理器，处理器用于接收传感器传输的测量信息，对测量信息进行处理，并将处理后的测量信息传输至通信接口，多个通信接口与处理器电连接，用于将处理器处理后的测量信息传输至外部设备。本发明实施例中，通过为传感器单独设置处理器(内部处理器)，将传感器的测量信息初步的处理，减轻了现有技术中外部处理器的工作量；同时由于传感器与内部处理器集成在一起，减少了测量信息在传输过程中的损耗，进一步提升了测量信息的准确性；另外，通过内部处理器将传感器的测量信息进行处理后，通过通信接口与外部设备相连，扩大了传感器装置的应用范围，解除了通信接口的限制；最后将传感器、处理器、通信接口集成在一起，可以使得需要使用传感器的产品设计更加简便，缩短产品的开发周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的一种传感器装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种传感器装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种传感器装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种传感器装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明实施例中的传感器可以是九轴惯性测量传感器，可以用于测量运动位置，本发明实施例中的九轴惯性测量传感器仅是示例作用，不限于此。

图1示出了一种传感器装置的结构，该传感器装置可以根据传感器的类型测量与该传感器类型相对应的数据。

如图1所示，该传感器装置包括：主板104、传感器102、处理器101和多个通信接口103。传感器102、处理器101和多个通信接口103固定在主板104上。传感器102与处理器101电连接，传感器102用于测量，并将测量信息传输至处理器101。处理器101用于接收传感器102传输的测量信息，对测量信息进行处理，并将处理后的测量信息传输至通信接口103。多个通信接口103与处理器101电连接，用于将处理器101处理后的测量信息传输至外部设备。

本发明实施例中的传感器102可以为九轴惯性传感器，九轴惯性传感器测量的运动位置数据传输至处理器101进行解析后，可以提供多个不同类型的运动、位置和方向输出，即提供九轴惯性传感器测量的空间位置，并将该空间位置通过通信接口103传输至外部中央处理器101。该九轴惯性传感器可以包括三轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器和三轴磁力计传感器，也可以是其它的用于测量运动位置的惯性传感器。

本发明实施例中，传感器102是通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设)接口与处理器101电连接。

本发明实施例中的主板104可以为PCB(Printed Circuit Board，印制线路板) 或者是其它可以用来固定元器件的基板，如陶瓷基板、环氧玻璃布层压板、硅基板、柔性基板、直接敷铜陶瓷基板、直接电镀陶瓷基板等。

本发明实施例提供的多个通信接口103用于与外部设备连接。如与外部中央处理器101连接，通过通信接口103将处理器101的处理后的测量信息传输至外部中央处理器101。该多个通信接口103可以是下述任意通信接口103组合：USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口、I2C(Inter-IC bus，I2C总线)接口、SPI接口、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发)接口、GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)接口，或者是其它用于与外部设备连接的接口。如：该传感器装置可以包括2个USB接口、2个I2C接口、1个SPI接口、1个UART接口和15个GPIO接口。这些通信接口103可以通过装置的引脚与外部设备连接。

可选地，如图2所示，本发明实施例中的传感器装置还包括加密芯片105，该加密芯片105同样固定在主板104上，与处理器101电连接，处理器101可以接收用户写入的程序，通过该加密芯片105对该用户写入的程序进行加密，避免信息被盗取。该加密芯片105是通过UART接口与处理器101电连接的。

可选地，如图3所示，本发明实施例中的传感器装置还包括存储器106，该存储器106固定在主板104上，与处理器101电连接，用于存储传感器102的校准数据，处理器101可以调用该传感器102的校准数据，对测量信息进行修正，保证传感器在使用过程中的高精度。存储器106是通过I2C接口与处理器101电连接的。

可选地，如图4所示，本发明实施例中的传感器装置还包括电源模块107，该电源模块107固定在主板104上，分别与处理器101和传感器102进行电连接，用于为处理器101和传感器102提供电源。

本发明实施例中的传感器装置可以封装为48个引脚的模块，该模块可以为正方形，每条边各分布12个引脚，对每个引脚都定义了相应的接口名称。具体如表1所示的引脚定义表。

表1

本发明实施例中的传感器装置可以封装为模块，封装成的模块的尺寸可以是30mm*30mm*3mm，封装为可以便于贴装的模块，也可以是手工固定的模块。

在上述实施例中，传感器102、处理器101、存储器106、加密芯片105、电源模块107和多个通信接口103固定在主板104上的固定方式是倒装焊接，通过每个单元的上的焊接点直接焊接在主板104上，不需要通过引线进行连接。

上述实施例中的传感器装置，包括主板104、传感器102、处理器101和多个通信接口103，传感器102、处理器101和多个通信接口103固定在主板104上，传感器102与处理器101电连接，传感器102用于测量，并将测量信息传输至处理器101，处理器101用于接收传感器102传输的测量信息，对测量信息进行处理，并将处理后的测量信息传输至通信接口103，多个通信接口103与处 理器101电连接，用于将处理器101处理后的测量信息传输至外部设备。本发明实施例中，通过为传感器102单独设置处理器101(内部处理器)，将传感器102的测量信息初步的处理，减轻了现有技术中外部处理器的工作量；同时由于传感器102与内部处理器集成在一起，减少了测量信息在传输过程中的损耗，进一步提升了测量信息的准确性；另外，通过内部处理器将传感器102的测量信息进行处理后，通过通信接口103与外部设备相连，扩大了传感器装置的应用范围，解除了通信接口103的限制；最后将传感器102、处理器101、通信接口103集成在一起，可以使得需要使用传感器102的产品设计更加简便，缩短产品的开发周期，多个通信接口103可以使得该传感器装置适用于多种产品，扩大的该传感器装置的应用范围。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。