一种蓝牙协议自组物联网系统的制作方法

文档序号:20896896发布日期:2020-05-26 18:29阅读:281来源:国知局
一种蓝牙协议自组物联网系统的制作方法

本实用新型涉及一种蓝牙协议自组物联网系统,属于物联网系统。



背景技术:

自组物联网是最近几年提出的新概念,利用一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络,所有的节点实现网状结构,将中间节点充当介质。

为实现多跳网络,无线通信协议技术也逐渐开始支持自主物联网技术,其次现在生活中无论是手机、电脑还是平板电脑基本都配有无线功能,这对自组物联网技术提供了硬件支持。

目前,现有的自组物联网技术存在以下两种问题:

1.自组物联网的通信信号频率不稳定,抗干扰能力差;

2.自组物联网的无线传输延时高,成本过高。



技术实现要素:

实用新型目的:提供一种蓝牙协议自组物联网系统,解决上述提到的问题。

技术方案:一种蓝牙协议自组物联网系统,包括:抗干扰通信模块、蓝牙模块,其特征在于所述系统控制所述蓝牙模块,所述通信模块连接与所述蓝牙模块与外部网络中间。

在进一步的实施例中,所述蓝牙模块包括控制器u3、电平转换芯片u4、光电耦合器u5、光电耦合器哦u6、电阻排z1、开关s1、电阻r9、电阻r10、电容c8、电容c9、晶振电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、二极管d6、二极管d7、二极管d8、二极管d9、三极管q5、三极管q6、三极管q7、三极管q8、场效应管b1、场效应管b2、晶振管x1;所述晶振管x1的1号管脚同时与所述控制器u3的19号管脚和电容c8的一端连接,所述晶振管x1的2号管脚同时与所述控制器u3的18号管脚和电容c9的一端连接,所述电容c8的另一端与所述电容c9的另一端连接且接地;所述开关s1的负极同时与所述控制器u3的9号管脚和所述晶振电容c10的一端连接,所述开关s1的正极与所述晶振电容c10的另一端连接且接电源输入端,所述三极管q5的集电极与所述控制器u3的8号管脚连接,所述三极管q5的发射极与所述三极管q6的发射极连接,所述三极管q5的基极同时与所述三极管q6的集电极和所述电阻r8连接,所述三极管q6的基极与所述电阻r9连接;所述电阻排z1的1号管脚至8号管脚与所述控制器u3的21号管脚至28号管脚连接,所述三极管q7的基极与所述电阻排z1的13号管脚至16号管脚连接,所述三极管q8的基极与所述电阻排z1的9号管脚至12号管脚连接,所述三极管q7的集电极同时与所述二极管d6的负极和所述场效应管b1的基极连接,所述三极管q8的发射极同时与所述二极管d7的负极和所述场效应管b2的基极连接,所述三极管q7的发射极与所述三极管q8的集电极连接;所述二极管d6的正极与所述控制器u3的34号管脚连接,所述二极管d7的正极与所述控制器u3的12号管脚连接,所述光电耦合器u5的1号管脚接电源输入端,所述光电耦合器u5的2号管脚与所述控制器u3的37号管脚、38号管脚、39号管脚连接,所述光电耦合器u5的4号管脚与所述场效应管b1的集电极连接,所述场效应管b1的发射极与所述电平转换芯片u4的11号管脚连接,所述光电耦合器u5的6号管脚与所述二极管d8的正极连接,所述光电耦合器u5的2号管脚接地,所述光电耦合器u6的1号管脚与所述控制器u3的15号管脚、16号管脚、17号管脚连接,所述光电耦合器u6的6号管脚与所述场效应管b2的发射极连接,所述场效应管b2的集电极与所述电平转换芯片u4的9号管脚连接,所述光电耦合器u5的4号管脚与所述电阻r10的一端连接;所述二极管d8的负极与所述电容c13的一端连接且输入5v电压,所述电平转换芯片u4的1号管脚、3号管脚与所述电容c11连接,所述电平转换芯片u4的4号管脚、5号管脚与所述电容c12连接,所述电平转换芯片u4的14号管脚与13号管脚连接,所述电平转换芯片u4的6号管脚、7号管脚与所述电容c13的另一端连接且输出,所述电平转换芯片u4的2号管脚与所述电阻r10的另一端连接,所述电平转换芯片u4的2号管脚与所述二极管d9的正极连接,所述二极管d9的负极接输出端。

在进一步的实施例中,所述抗干扰通信模块由编码芯片u1、双运算放大器u2、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、晶振电容c5、电容c6、电解电容c7、电容c14、电容c15、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、可调电感l1、差模滤波电感l2、三极管q1、三极管q2、三极管q3;其中所述编码芯片u1的8号管脚与所述电容c1的一端连接,所述电容c2的一端与所述编码芯片u1的15号管脚连接,所述编码芯片u1的16号管脚、17号管脚与所述电容c2的另一端连接,所述双运算放大器u2的8号管脚同时与所述电阻r2的一端和所述编码芯片u1的14号管脚连接,所述双运算放大器u2的7号管脚与所述电阻r1的另一端连接,所述双运算放大器u2的6号管脚与所述二极管d2的正极连接,所述双运算放大器u2的5号管脚与所述二极管d1的正极连接,所述电阻r1的一端与所述电容c1的另一端连接,所述双运算放大器u2的7号管脚、6号管脚、5号管脚接地,所述电阻r2的另一端同时与所述二极管d2的负极、所述电容c14的一端连接,所述双运算放大器u2的1号管脚同时与所述编码芯片u1的18号管脚、所述电容c3的一端连接且接地吗,所述双运算放大器u2的2号管脚同时与所述电容c14的另一端和所述电阻r3的另一端连接,所述双运算放大器u2的3号管脚同时与所述电阻r3的一端和所述二极管d1的负极连接,所述双运算放大器u2的4号管脚同时与所述三极管q1的发射极和所述电阻r3的一端连接,所述三极管q1的基极与所述电容c15的一端连接,所述电容c15的另一端与所述电阻r3的另一端连接且基地,所述三极管q1的集电极同时与所述差模滤波电感l2的一端、所述三极管q3的发射极和所述电容c7的正极连接且接地,所述差模滤波电感l2的另一端同时与所述三极管q2的发射极和所述二极管d3的负极连接,所述电阻r4的一端同时与所述三极管q2的集电极、所述二极管d3的正极连接,搜索电容c3的另一端与所述可调电感l1的一端连接,所述可调电感l1的另一端同时与所述电阻r4的另一端和所述电容c4的一端连接,所述电容c4的另一端同时与所述二极管d4的负极、所述二极管d5的正极和所述晶振电容c5的一端连接,所述二极管d4的正极同时与所述电容c6的一端和所述电阻r7的另一端连接且输入5v电压,所述二极管d5的负极同时与所述三极管q3的集电极和所述电阻r5的一端连接,所述电阻r5的另一端与所述三极管q4的基极连接,所述三极管q4的发射极与所述电阻r7的一端连接,所述三极管q4的集电极与所述电阻r6的一端连接,所述电阻r6的另一端同时与所述三极管q5的基极和所述二极管d6的正极连接,所述二极管d6的负极与所述电解电容c7的负极连接,所述晶振电容c5的另一端接地,所述电容c6的另一端接地。

在进一步的实施例中,所述系统模块由硬件层、协议层和应用层组成,所述协议层服务于所述应用层,利用四种协议把所述硬件层中的接收的数据通过传输实现所述应用层的工作。

在进一步的实施例中,硬件层包括跳频,完成数据和所述跳频传输的基带,实现控制数据的链路管理。

有益效果:本实用新型通过在自组物联网系统中加入蓝牙模块,配合抗干扰通讯模块可以使自组物联网完成远距离传输;同时抗干扰通讯模块中,加入双运算放大器u2与三极管q1可以实现双重放大电路,不仅在输入信号是将频率放大,同时输出时也可以保证信号稳定,且三极管q2与差模滤波电感l2将输出的电磁波信号进行保护,电阻r5、电阻r6进行信号缩小,这样可以减少在传输中的干扰,在电路输出时,经三极管q3与三极管q4进行放大,减少电路干扰;在蓝牙模块中,电平转换芯片配合电阻排zi实现一对多大的信号转换,同时三极管与场效一个组成快速传输电路,光电耦合器配合二极管可以让电路及时在多任务场合,也可以进行快速信号之间的转换,且电路采用蓝牙传输,可以减少传输成本,同时可以应用到低成本设备上。

附图说明

图1是本实用新型的通信模块电路图;

图2是本实用新型的蓝牙模块电路图。

具体实施方式

在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施;在其他的例子中,为了避免与本实用新型发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

一种蓝牙协议自组物联网系统,包括:通信模块、蓝牙模块,其中蓝牙模块蓝牙模块包括控制器u3、电平转换芯片u4、光电耦合器u5、光电耦合器哦u6、电阻排z1、开关s1、电阻r9、电阻r10、电容c8、电容c9、晶振电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、二极管d6、二极管d7、二极管d8、二极管d9、三极管q5、三极管q6、三极管q7、三极管q8、场效应管b1、场效应管b2、晶振管x1;通信模块由编码芯片u1、双运算放大器u2、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、晶振电容c5、电容c6、电解电容c7、电容c14、电容c15、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d6、可调电感l1、差模滤波电感l2、三极管q1、三极管q2、三极管q3组成。

如图1所示,所述晶振管x1的1号管脚同时与所述控制器u3的19号管脚和电容c8的一端连接,所述晶振管x1的2号管脚同时与所述控制器u3的18号管脚和电容c9的一端连接,所述电容c8的另一端与所述电容c9的另一端连接且接地;所述开关s1的负极同时与所述控制器u3的9号管脚和所述晶振电容c10的一端连接,所述开关s1的正极与所述晶振电容c10的另一端连接且接电源输入端,所述三极管q5的集电极与所述控制器u3的8号管脚连接,所述三极管q5的发射极与所述三极管q6的发射极连接,所述三极管q5的基极同时与所述三极管q6的集电极和所述电阻r8连接,所述三极管q6的基极与所述电阻r9连接;所述电阻排z1的1号管脚至8号管脚与所述控制器u3的21号管脚至28号管脚连接,所述三极管q7的基极与所述电阻排z1的13号管脚至16号管脚连接,所述三极管q8的基极与所述电阻排z1的9号管脚至12号管脚连接,所述三极管q7的集电极同时与所述二极管d6的负极和所述场效应管b1的基极连接,所述三极管q8的发射极同时与所述二极管d7的负极和所述场效应管b2的基极连接,所述三极管q7的发射极与所述三极管q8的集电极连接;所述二极管d6的正极与所述控制器u3的34号管脚连接,所述二极管d7的正极与所述控制器u3的12号管脚连接,所述光电耦合器u5的1号管脚接电源输入端,所述光电耦合器u5的2号管脚与所述控制器u3的37号管脚、38号管脚、39号管脚连接,所述光电耦合器u5的4号管脚与所述场效应管b1的集电极连接,所述场效应管b1的发射极与所述电平转换芯片u4的11号管脚连接,所述光电耦合器u5的6号管脚与所述二极管d8的正极连接,所述光电耦合器u5的2号管脚接地,所述光电耦合器u6的1号管脚与所述控制器u3的15号管脚、16号管脚、17号管脚连接,所述光电耦合器u6的6号管脚与所述场效应管b2的发射极连接,所述场效应管b2的集电极与所述电平转换芯片u4的9号管脚连接,所述光电耦合器u5的4号管脚与所述电阻r10的一端连接;所述二极管d8的负极与所述电容c13的一端连接且输入5v电压,所述电平转换芯片u4的1号管脚、3号管脚与所述电容c11连接,所述电平转换芯片u4的4号管脚、5号管脚与所述电容c12连接,所述电平转换芯片u4的14号管脚与13号管脚连接,所述电平转换芯片u4的6号管脚、7号管脚与所述电容c13的另一端连接且输出,所述电平转换芯片u4的2号管脚与所述电阻r10的另一端连接,所述电平转换芯片u4的2号管脚与所述二极管d9的正极连接,所述二极管d9的负极接输出端。

如图2所示,所述编码芯片u1的8号管脚与所述电容c1的一端连接,所述电容c2的一端与所述编码芯片u1的15号管脚连接,所述编码芯片u1的16号管脚、17号管脚与所述电容c2的另一端连接,所述双运算放大器u2的8号管脚同时与所述电阻r2的一端和所述编码芯片u1的14号管脚连接,所述双运算放大器u2的7号管脚与所述电阻r1的另一端连接,所述双运算放大器u2的6号管脚与所述二极管d2的正极连接,所述双运算放大器u2的5号管脚与所述二极管d1的正极连接,所述电阻r1的一端与所述电容c1的另一端连接,所述双运算放大器u2的7号管脚、6号管脚、5号管脚接地,所述电阻r2的另一端同时与所述二极管d2的负极、所述电容c14的一端连接,所述双运算放大器u2的1号管脚同时与所述编码芯片u1的18号管脚、所述电容c3的一端连接且接地吗,所述双运算放大器u2的2号管脚同时与所述电容c14的另一端和所述电阻r3的另一端连接,所述双运算放大器u2的3号管脚同时与所述电阻r3的一端和所述二极管d1的负极连接,所述双运算放大器u2的4号管脚同时与所述三极管q1的发射极和所述电阻r3的一端连接,所述三极管q1的基极与所述电容c15的一端连接,所述电容c15的另一端与所述电阻r3的另一端连接且基地,所述三极管q1的集电极同时与所述差模滤波电感l2的一端、所述三极管q3的发射极和所述电容c7的正极连接且接地,所述差模滤波电感l2的另一端同时与所述三极管q2的发射极和所述二极管d3的负极连接,所述电阻r4的一端同时与所述三极管q2的集电极、所述二极管d3的正极连接,搜索电容c3的另一端与所述可调电感l1的一端连接,所述可调电感l1的另一端同时与所述电阻r4的另一端和所述电容c4的一端连接,所述电容c4的另一端同时与所述二极管d4的负极、所述二极管d5的正极和所述晶振电容c5的一端连接,所述二极管d4的正极同时与所述电容c6的一端和所述电阻r7的另一端连接且输入5v电压,所述二极管d5的负极同时与所述三极管q3的集电极和所述电阻r5的一端连接,所述电阻r5的另一端与所述三极管q4的基极连接,所述三极管q4的发射极与所述电阻r7的一端连接,所述三极管q4的集电极与所述电阻r6的一端连接,所述电阻r6的另一端同时与所述三极管q5的基极和所述二极管d6的正极连接,所述二极管d6的负极与所述电解电容c7的负极连接,所述晶振电容c5的另一端接地,所述电容c6的另一端接地。

工作原理:当电源接通,电流信号进入蓝牙模块中,三极管q5、三极管q6配合电阻r8、电阻r9将电流信号放大,晶振馆x1配合电容c8、电容c9组成电源保护电路,防止电压过高,引起电路损坏;电阻排z1与控制器u3连接,配合三极管q7、三极管q8、二极管d6、二极管d7完成数据的输出,其中光电耦合器u5与光电耦合器u6将输出电信号进行转换,且配合场效应管b1、场效应管b2形成恒流源;电平转换芯片u4中有电荷泵电路和数据转换通道,其中7号管脚、8号管脚、9号管脚、10号管脚、11号管脚、12号管脚构成连个数据通道,12号管脚、11号管脚为第一数据通道,7号管脚、8号管脚、9号管脚、10号管脚为第二数据通道,1号管脚、2号管脚、3号管脚、4号管脚、5号管脚、6好号管脚构成电荷泵电路,且配合电阻r10和二极管d9进行输出;在抗干扰通信模块中,编码芯片u1和双运算放大器u2进行信号记录与数据放大,电容c1、电容c2是为了稳定输出信号,当编码芯片u1接收有效编码时,vt端会输出高电平;从而是得通信时更安全稳定,其中二极管d1、二极管d2、电阻r3是保护双运算放大器u2运算时的稳定性,电阻r1、电阻r2、电容c14进行运算信号的稳定传输,三极管q1配合电阻r3、电容c15将正极信号输出,负极信号通过电容c3、二极管d4和电感l1进行整流、通过电容c6进行分流输出、三极管q2与二极管d3、电容c4、电阻r4配合差模滤波电感l2将信号中的细小的交流信号转换成直流信号,晶振电容c5和二极管d5进行信号的大小调节,三极管q3与三极管q4将正极信号接收,利用电阻r6与二极管d6配合电解电容c7可以让信号在保护接地的同时进行传输。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

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