专利名称：开关量传感器监测装置的无线通讯单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关量传感器监测装置的无线通讯单元。
背景技术：
随着监测环境的日趋复杂多变，往日简单、单一的信号采集系统已不能真实的反应所监测环境的现实情况，甚至会引起错误的结果，引起不可预见的后果。而且，随着人们日益的增长需求，对信号的丰富性的要求也越来越高。为了保证信号采集的准确、快速，监测技术正在由过去的简单、人工的手段向智能化、多样化、高科技的方向发展。使用智能化的监测手段，不仅解放了大量人力，还提高了监测的效率与实时性，缩短了信息的采集、分析与发布的周期。信号分为模拟与数字两种，自然界的信号一般都是模拟信号，相比较模拟信号，数字信号在时间上是非连续的，其抗干扰能力强于模拟信号。而且，对于信号处理电路，数字信号更容易处理，信息都是以数字的形式存储在寄存器中的。在控制系统中，有“模拟量”和“开关量”两种信号形式，对应模拟与数字。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种开关量传感器监测装置的无线通讯单元，以实现开关量信号的无线传输。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种开关量传感器监测装置的无线通讯单元，其包括无线射频收发芯片、与该无线射频收发芯片的无线信号收发端通过一 LC 谐振电路后相串接的天线；所述无线射频收发芯片的无线信号收发端设有滤波电路，无线射频收发芯片的通讯及控制端与信号监测装置的中央处理单元相连。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点本实用新型的无线通讯单元采用的无线射频收发芯片是HRF24L0，作为单片射频收发器件，其工作于2. 4 2. 5GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型 ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRFMLOl功耗低，在以一 6dBm的功率发射时，工作电流只有9mA ；接收时，工作电流只有12. 3mA,多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。nRFMLOl芯片具有两种通信模式直接模式和突发模式。直接模式的使用与其他传统射频收发器的原理一样，需要通过软件在发送端添加校验码和地址码，在接收端判断是否为本机地址，并检查数据是否传输正确。突发模式使用芯片内部的先入先出堆栈区，数据可从低速微控制器送入，高速发射出去，地址和校验码由硬件自动添加和去除。这种模式的优点是①可使用低速微控制器控制芯片工作；②减小功耗；③射频信号高速发射，抗干扰性强；④减小整个系统的平均电流。因此使用nRFMLOl芯片特有的突发模式，可以提高系统整体的性能和效率。其特点是使用其开发方便、快捷，而且开发效率高，数据传输速率快。最主要是该模块的硬件结构很小，对开发系统而言，占据的空间很小。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为本实用新型的开关量传感器的监测装置的电路框图；图2为实施例中的中央处理单元的电路图；图3为实施例中的传感器接口单元的电路图。
具体实施方式
见图1-3，本实施例的开关量传感器的监测装置包括中央处理单元1、与该中央处理单元1相连的传感器接口单元3、与该中央处理单元1相连的无线通信单元2、与该中央处理单元1相连的状态指示灯单元6、与该中央处理单元1相连的用于与PC机进行通信的RS485通信单元7、与该中央处理单元1相连的用于控制程序的在线调试的JTAG接口单元8、以及与所述传感器接口单元3相连的传感器组5。无线通讯单元2包括无线射频收发芯片、与该无线射频收发芯片的无线信号收发端通过一 LC谐振电路后相串接的天线；所述无线射频收发芯片的无线信号收发端设有滤波电路，无线射频收发芯片的通讯及控制端与信号监测装置的中央处理单元相连。所述传感器组5包括多个开关量传感器；传感器接口单元3包括二极管D1、反相器TOC、触发器U3A、第一限流电阻R11、第二限流电阻R14和滤波电容C6。开关量传感器的模拟信号输出端(图3中的sig_l)与二极管Dl的阴极相连，该二极管Dl的阳极串接第一限流电阻Rll后与反相器型号为MC74HC04ADTR2)的输入端相连，该反相器U6C的输出端与所述触发器U3A(型号为SN74HC74DBLE)的CLK端相连，触
发器U3A的f端与所述中央处理单元1的传感器信号输入端(图3中的signal」)相连， 所述中央处理单元1的清零信号输出端(图3中的signalCLRl)与所述触发器U3A的CLR 端相连；触发器U3A的D端和冊端与一直流电源相连，所述反相器U6C的输入端经第二限流电阻Ri4与所述直流电源相连；所述反相器U6C的输入端设有滤波电容C6。如图2，中央处理单元1包括微处理器U1、复位电路、晶振和电容组成的时钟电路，晶振Yl跨接Cl (30pF)、C2 (30pF)两个电容连接至微处理器Ul的“7”、“8”两个引脚； 复位电路有按键SO、保护二极管D7、电阻R9、电容C7 (20uF),复位信号连接至微处理器Ul 的“4”引脚。电源单元中，有输入接口连至外部5V电源，经过电压转换芯片LM117-3. 3转换至 3. 3V作为各模块的供电电源。RS485通信单元7中，采用芯片MAX485CUA用于RS485通信。JTAG接口单元8中，10针的JTAG程序烧写口 Pl的数据线经过上拉电阻与微处理器Ul的引脚“21、22、23、对”对应相连，复位端RESET连接至复位模块的对应输出线。传感器板是单独模块，该电路板通过插座与处理器板连接。工作时，电源单元分别向中央处理单元1、无线通信单元2、传感器接口单元3受控供电；传感器单元5将收集的信息通过传感器接口单元3发送至中央处理单元1，中央处理单元1经过对信号的分析、整合加工，把结果通过无线通信单元2、通过SPI接口传输给下级通信装置，JTAG接口单元8用于程序的在线调试，RS485通信单元7用于电路与PC机的通[0020] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1. 一种开关量传感器监测装置的无线通讯单元，其特征在于包括无线射频收发芯片、与该无线射频收发芯片的无线信号收发端通过一 LC谐振电路后相串接的天线；所述无线射频收发芯片的无线信号收发端设有滤波电路，无线射频收发芯片的通讯及控制端与信号监测装置的中央处理单元相连。
专利摘要本实用新型涉及一种开关量传感器监测装置的无线通讯单元，其包括无线射频收发芯片、与该无线射频收发芯片的无线信号收发端通过一LC谐振电路后相串接的天线；所述无线射频收发芯片的无线信号收发端设有滤波电路，无线射频收发芯片的通讯及控制端与信号监测装置的中央处理单元相连。无线射频收发芯片的型号为nRF24LO，作为单片射频收发器件，其工作于2.4～2.5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24LO1功耗低，在以一6dBm的功率发射时，工作电流只有9mA；接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。
文档编号G08C17/02GK202171864SQ201120259288
公开日2012年3月21日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者印乔彬, 庄华, 张蕊, 肖贤建, 许永路, 陈观 申请人:常州工学院