专利名称：无线磁强检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于磁强检测装置技术领域，特别涉及一种无线磁强检测器。
背景技术：
磁强测量装置应用于众多领域，如工业控制、磁性测量、安防监控，现有的磁强测 量装置大部分是一维或二维方向的测量，较少采用三维方向的测量。目前三维方向测量的 磁强检测装置普遍采用如图1所示功能模块结构该技术方案存在以下几点不足之处首先，集成度不高，传感器的测量值需经外接IA运放、AD转换器后，才能输至MCU 进行处理；为保持传感器内部磁畴工作的稳定性，必须在传感器外围设计置位复位电路，定 期恢复磁畴状态。其次，下位机和上位机通过有线方式(采用RS232串口连接)，不能适用于需要远 程测控的场合，限制了其应用范围。再次，电源需设计15V、5V或3. 3V等几种电压等级，不便采用普通电池供电。最后，现有磁强检测器的报警值设定后无法调整，不符合人性化设计要求。
实用新型内容本实用新型公开了一种无线磁强检测器，其解决了现有技术存在的上述技术问题。本实用新型采取以下技术方案无线磁强检测器，包括下位机、上位机，下位机包 括传感器模块，采用HMC5843，传感器模块测得待测磁体的磁强值，并将测得值传输 至 MCU ；电源电路，为传感器模块、MCU提供电源；MCU，设定磁强限值，并接收传感器模块测得的磁强值，通过显示装置显示测得的 磁强值，并将磁强值传输至下位机的无线模块(A)；与此同时，将设定磁强限值与测得的磁 强值进行比较，若测得的磁强值大于设定的磁强限值，则传输信号至声光报警电路；显示装置，接收并显示MCU输出的磁强值；声光报警电路，接收MCU输出的超限信号，并产生报警信号；下位机的无线模块(A)，接收MCU输出的磁强值并向上位机发射信号；所述的上位机包括上位机的无线模块(B)，接收下位机的无线模块(A)发射的信号，后传输至电平转 换接口电路；电平转换接口电路，接收上位机的无线模块(B)传输的磁强值，并发送至PC机；PC机用于终端显示。所述的无线磁强检测器，下位机的无线模块(A)采用CC2500模块；所述上位机的 无线模块(B)由CC2500、MSP430F2013构成；所述的电平转换接口电路采用MAX3232芯片。[0020]所述的无线磁强检测器，上位机的PC机设定磁强的限值，并通过电平转换接口电 路传输至上位机的无线模块(B)，上位机的无线模块(B)发射设定值信号，由下位机的无线 模块(A)接收，下位机的无线模块(A)将该设定值信号传输至MCU保存。所述的无线磁强检测器，上位机还包括按键，用于设定磁强限值，并保存至MCU。所述的无线磁强检测器，电源电路由LM1117-1. 8、LM1117_2. 85芯片组成。所述的无线磁强检测器，电源电路采用稳压电源供电。所述的无线磁强检测器，MCU选用低功耗MSP430F423。所述的无线磁强检测器，显示装置采用12864 IXD 模块。所述的无线磁强检测器，PC机设定限值，将收到的磁强值与设定的限值进行比较， 若收到的磁强值大于设定的限值，则进行报警处理。本实用新型无线磁强检测器可应用于工业控制、磁性测量、安防监控等诸多领域， 其融合磁阻传感器、电子电路、单片机、计算机和无线通讯技术，组成一个数字式、高精度的 磁强测量装置，能测量出极弱的磁场强度，与现有磁强测量装置比较，本实用新型还具有以 下特点1、传感器选用高集成度的HMC5843芯片，不仅集成度高、功能模块多，而且外观非 常小巧(封装为20pin LPCC SMT表面贴)、功耗低、测量精度高、成本低。2、加装了无线通讯模块，现场测量得到的磁强值，不仅可以在下位机的显示装置 直接数字化地显示出来，还可以通过无线传输方式，远程发送至上位机，实现远程传输，扩 大了实用范围。不仅如此，而且传输距离可根据实际使用需求进行人为的调节。3、增设报警门限值设定功能，适用于测控场合。安全门限值可通过下位机的按键 进行人为设定，或通过上位机进行人为设定。在下位机上还设计有声光报警电路，一旦测得 的磁强值超过安全门限值，即产生报警信号。4、可以采用数节电池来供电，便于手持式使用。
图1是现有技术的功能模块图。图2是本实用新型磁强检测器的功能模块图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细说明。如图2所示，本实用新型无线磁强检测器的下位机包括传感器模块，采用高集成度的磁阻传感器模块即HMC5843，该模块内部集成了三维 磁阻传感器、运放、12位AD转换器、置位复位电路、微控制器等，是一颗功能强大、高集成度 的ASCI芯片(ASIC中文名为专用集成电路芯片)。传感器模块测得待测磁体的磁强值，直 接以I2C格式输出磁场强度值的数字量，并将测得值传输至MCU。电源电路，主要由LMl 117-1. 8、LM1117-2. 85芯片组成；其为传感器模块、MCU提供 电源。按键，采用常规按键；设定磁强限值，并保存至MCU。MCU(中文名是单片机)，选用低功耗MSP430F423 ；其接收按键输入的设定磁强限值及传感器模块测得的磁强值，通过显示装置显示测得的磁强值，并将磁强值传输至无线模块A ；与此同时，其将设定磁强限值与测得的磁强值进行比较，若测得的磁强值大于设定 磁强限值，则传输至声光报警电路。显示装置，采用12864 IXD模块；接收并显示MCU输出的实际磁强值。声光报警电路，主要由高亮发光二极管、有源蜂鸣器组成，供电只需4节5#干电池 (6V)或充电池(4. 8V)，简易方便，特别适合于手持工作；其接收MCU输出的超限信号，并产 生报警信号。无线模块A，采用CC2500模块；接收MCU输出的磁强值并向上位机发射信号。无线磁强检测器的上位机包括无线模块B，采用CC2500+MSP430F2013 (低功耗MCU)构成；接收下位机的无线模 块A发射的信号，后传输至电平转换接口电路。电平转换接口电路，由MAX3232芯片组成；接收无线模块B传输的磁强值，并发送 至PC机。PC机，界面设计可采用Delphi语言实现；接收电平转换接口电路传输的磁强值， PC机用于终端显示。或者，也可以将PC机事先设定限值，将收到的磁强值与其本身设定的 门限值进行比较，若超出，则进行报警等处理。上述磁强的限值是通过下位机的按键来设定的，也可通过上位机远程设定，使用 上非常方便。可以通过上位机来设定磁强的限值在PC机上事先设定磁强限值，并通过电 平转换接口电路传输至无线模块B，无线模块B发射信号，由下位机的无线模块A接收，无线 模块A将该设定值信号传输至MCU保存。此时，由上位机来设定磁强限值。下位机和上位机在进行无线传输时，采用有源RFID技术，上位机和下位机进行数 据ID编码匹配时，只有两者的ID码一致，才能进行有效的数据传输，这样可保证数据传输 的安全性和保密性。本实用新型无线磁强检测器可采用如下技术指标1、供电电压范围为4. 25-5. 5V。HMC5843由双电源供电，分别为1. 8V、2. 85V，设计 输入电压经LMl 117-1. 8、LMl 117-2. 85后，得到这2种电压等级。2、磁强结果值输出格式有SPI、RS232两种格式，电路上设计有这两种数据接口 (SPI接口即单片机的IO引脚，实现SPI传输协议。RS232即MAX3232芯片的电平转换接口 电路)。3、无线传输距离在室外空阔地可达100米，而室内使用时取决与室内是否有障碍 物、是否穿墙等条件。无线模块发射、接收最大电流为13mA。4、磁强测量部分即HMC5843传感器模块，测量模式下工作电流0. 8mA,睡眠模式下 电流2. 6uA，闲置模式下250uA。5、磁强测量量程为0-700mguass，测量精度为0. 7mguass。6、测量响应最长时间1秒。与现有磁强测量装置相比，本实用新型磁强检测器的集成度高，同时，本实用新型 在这套测量装置上加入了无线通讯技术，采用一对CC2500无线模块电路，实现了测量结果 的远程传输，现有测量装置都没有采用无线技术进行远程传输。总体来看，本实用新型磁强 检测器具有高集成度的基础上，还实现了多种实用功能的有机整合，创意新颖。[0057]上述所涉及的模块、芯片以及各模块、芯片之间的连接都是本技术领域的公知技术，且对每个模块、芯片都已公开其型号。因此，未作详细描述。下面以应用本实用新型无线磁强检测器的安检门为例作进一步说明首先人为 设定好检测器的报警门限值。当携带磁性物质的待测磁体进入到检测器的感应距离后， HMC5843测得磁强值，传至MCU，与事先设定的报警门限值比较，若超出门限值，则驱动声光 报警电路工作，若未超出，则报警电路不工作。同时，在显示单元显示出实际测得的强度值。 当用于远程需要时，可将该结果值传至上位机，上位机收到后和设定的门限值进行比较，若 超出，则进行报警等处理，具体细节，和后面的具体应用有直接关联。当然，若近距离时不需无线模块，可利用串口直接和计算机相连，进行现场采集； 若用于固定场合检测，不需要电池供电，可用5V的稳压电源供电。
权利要求无线磁强检测器，包括下位机、上位机，其特征是下位机包括传感器模块，采用HMC5843，传感器模块测得待测磁体的磁强值，并将测得值传输至MCU；电源电路，为传感器模块、MCU提供电源；MCU，设定磁强限值，并接收传感器模块测得的磁强值，通过显示装置显示测得的磁强值，并将磁强值传输至下位机的无线模块(A)；与此同时，将设定磁强限值与测得的磁强值进行比较，若测得的磁强值大于设定的磁强限值，则传输信号至声光报警电路；显示装置，接收并显示MCU输出的磁强值；声光报警电路，接收MCU输出的超限信号，并产生报警信号；下位机的无线模块(A)，接收MCU输出的磁强值并向上位机发射信号；所述的上位机包括上位机的无线模块(B)，接收下位机的无线模块(A)发射的信号，后传输至电平转换接口电路；电平转换接口电路，接收上位机的无线模块(B)传输的磁强值，并发送至PC机；PC机用于终端显示。
2.如权利要求1所述的无线磁强检测器，其特征是所述下位机的无线模块(A)采用 CC2500模块；所述上位机的无线模块(B)由CC2500、MSP430F2013构成；所述的电平转换接 口电路采用MAX3232芯片。
3.如权利要求1或2所述的无线磁强检测器，其特征是所述上位机的PC机设定磁强 的限值，并通过电平转换接口电路传输至上位机的无线模块(B)，上位机的无线模块(B)发 射设定值信号，由下位机的无线模块(A)接收，下位机的无线模块(A)将该设定值信号传输 至MCU保存。
4.如权利要求1所述的无线磁强检测器，其特征是所述的上位机还包括按键，用于设 定磁强限值，并保存至MCU。
5.如权利要求1所述的无线磁强检测器，其特征是所述的电源电路由LM1117-1.8、 LMl 117-2. 85芯片组成。
6.如权利要求1所述的无线磁强检测器，其特征是所述的电源电路采用稳压电源供电。
7.如权利要求1所述的无线磁强检测器，其特征是所述的MCU选用低功耗 MSP430F423。
8.如权利要求1所述的无线磁强检测器，其特征是所述的显示装置采用12864LCD模块。
专利摘要本实用新型涉及无线磁强检测器，其下位机包括传感器模块采用HMC5843，测磁强值；电源电路；MCU，设定磁强限值并接收传感器模块测得的磁强值；将设定磁强值与测得磁强值进行比较，若测得磁强值大于设定磁强限值，则传输信号至声光报警电路；显示装置，接收并显示磁强值；声光报警电路，产生报警信号；下位机的无线模块，接收MCU输出的磁强值并向上位机发射信号；上位机包括无线模块，接收下位机的无线模块发射的信号，后传输至电平转换接口电路；电平转换接口电路，接收无线模块传输的磁强值；PC机用于终端显示。本实用新型无线磁强检测器可应用于工业控制、安防监控等诸多领域，其能测量出极弱的磁场强度。
文档编号G08C17/02GK201576084SQ200920202109
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者周克宁, 张震宇, 朱伟, 林海, 陈魏杰 申请人:浙江科技学院