專利名稱：無線智能傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線測溫設(shè)備，特別涉及一種應(yīng)用于無線監(jiān)測系統(tǒng) 的低功耗無線智能傳感器裝置。
技術(shù)背景目前在工業(yè)自動化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的現(xiàn)場傳感器設(shè)備，通常需鋪設(shè)線纜，一方面用于現(xiàn)場傳感器與上位系統(tǒng)的連接來傳送現(xiàn)場采集到的信號；另一方 面需要與外部電源連接以驅(qū)動傳感器工作。這種傳統(tǒng)方式由于需鋪設(shè)大量線 纜，會加大成本；另一方面在某些特殊的現(xiàn)場環(huán)境下，所鋪設(shè)的線纜會給設(shè) 備的正常運(yùn)行帶來很多不便，而且一旦線纜出現(xiàn)老化和磨損等情況，容易給 安全生產(chǎn)帶來隱患，甚至引起重大事故。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，為基于ZigBee技術(shù)的無線監(jiān) 測系統(tǒng)提供一種低功耗、傳輸安全可靠、易于安裝的無線智能傳感器裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種無線智能傳感器裝置，其特征在于所述該裝置包括至少一個(gè)溫度探 頭和電路板上設(shè)有的ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片分別對應(yīng)連接無線檢測系統(tǒng)；所述 溫度探頭通過數(shù)據(jù)線與ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片連接。所述ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片可通過無線的方式向ZigBee數(shù)據(jù)接收終端發(fā)送 其從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)或者從其它節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)過來的數(shù)據(jù)，采用需求時(shí)喚醒的 節(jié)能工作模式，由一節(jié)鈕扣式電池供電。所述溫度探頭為DS18B20型數(shù)字式低功耗節(jié)能溫度探頭。本實(shí)用新型的有益效果是該裝置可通過無線方式向上一級的Zi缺ee數(shù) 據(jù)接收終端發(fā)送現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)。由于采用了 ZigBee網(wǎng)絡(luò)特有的需求時(shí)喚 醒的工作模式，有效降低了每個(gè)ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)的功耗，減少了傳感器節(jié)
點(diǎn)向匯節(jié)點(diǎn)上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)相互碰撞的概率。采用的無線《專輸?shù)姆绞揭哺淖兞藗?統(tǒng)無線傳感器需要依托有線公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗?，使網(wǎng)絡(luò)具有非常顯著的優(yōu)點(diǎn)。其傳輸協(xié)議采用AES-128加密算法，使傳輸過程更加安全可靠。 無線智能傳感器的溫度探頭采用節(jié)能設(shè)計(jì)，通過數(shù)據(jù)線與其連接的ZigBee無線數(shù)據(jù)發(fā)射芯片符合ZigBee協(xié)議，采用需求時(shí)喚醒的節(jié)能工作模式，僅需一節(jié)鈕扣式電池即可滿足供電需求。本實(shí)用新型裝置運(yùn)行低功耗、傳輸安全可靠、易于安裝，且應(yīng)用廣泛。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)連接示意圖；圖2是本實(shí)用新型溫度探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接框圖。圖l中l(wèi)電路板，2溫度探頭，3數(shù)據(jù)線，4數(shù)據(jù)發(fā)送芯片。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例，對依據(jù)本實(shí)用新型提^l的具體實(shí)施方式
、 結(jié)構(gòu)、特征詳述如下如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型為溫度探頭通過數(shù)據(jù)線連接ZigBee溫度 采集終端，ZigBee溫度采集終端利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)將采集后的數(shù)據(jù)傳送給上一 級的ZigBee數(shù)據(jù)接收終端。所述該裝置包括至少一個(gè)溫度探頭和ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片分別對應(yīng)連接 無線檢測系統(tǒng)。所述溫度探頭通過數(shù)據(jù)線與ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片連接。所述 ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片為CC2420、 CC2430等無線發(fā)射芯片，可通過無線的方 式向ZigBee數(shù)據(jù)接收終端發(fā)送其從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)或者從其它節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)過 來的數(shù)據(jù)，采用需求時(shí)喚醒的節(jié)能工作模式，由一節(jié)鈕扣式電池供電。該無線智能傳感器裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片4置于 電路板l的正面，其常用型號為CC2420、 CC2430等無線發(fā)射芯片；電路板 1背面裝載一節(jié)9V鈕扣電池(圖中未示出)為芯片4及溫度探頭2供電。數(shù) 據(jù)線3為三芯線纜， 一根為信號線，兩根為電源線。芯片4通過單條信號線 實(shí)現(xiàn)與溫度探頭2的雙向通訊；鈕扣電池直接與電路板1相連為芯片4供電， 并通過與電路板1相連的兩根電源線為溫度探頭2供電。
其中溫度探頭為帶有射頻收發(fā)器的無線溫度檢測探頭。匯總節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)之間通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線的信息交換，帶有射頻收發(fā)器 的無線溫度檢測裝置負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的感知和處理并傳送給匯總節(jié)點(diǎn)。現(xiàn)場溫度探頭采用DS1犯20型數(shù)字式低功耗節(jié)能溫度探頭，如圖2所示， DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括四個(gè)部分64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮 發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS1犯20溫度計(jì)引腳定義DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時(shí)接地)。 DS1犯20數(shù)字式溫度計(jì)可以提供9到12位攝氏溫度，測量的同時(shí)具有 報(bào)警功能，溫度高限、低限報(bào)警點(diǎn)可編程。DS18B20利用一根總線，確切的 講，僅需要一條數(shù)據(jù)線(和地線)實(shí)現(xiàn)與中心處理器通信。工作溫度范圍:-55°C 到+125°C 。在-10。C到+85°0:的范圍內(nèi)，精度為土0.5。C。溫度探頭的安裝 采用表貼的方式，先用導(dǎo)熱膠水把探頭粘在需要檢測的機(jī)械設(shè)備的表面，然 后再用隔熱膠把探頭整體封裝，使得溫度探頭所測溫度與環(huán)境溫度隔離。由 于溫度探頭檢測的是機(jī)械設(shè)備的表面溫度，與機(jī)械設(shè)備內(nèi)部實(shí)標(biāo)溫度有所差 距，所以通過紅外線檢測幾組機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部實(shí)際溫度，取溫度差的平均值 作為探頭的偏移值，即可得到機(jī)械設(shè)備的實(shí)際溫度。上述參照實(shí)施例對該無線智能傳感器裝置進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的 而不是限定性的，因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種無線智能傳感器裝置，其特征在于所述該裝置包括至少一個(gè)溫度探頭和電路板上設(shè)有的ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片分別對應(yīng)連接無線檢測系統(tǒng)；所述溫度探頭通過數(shù)據(jù)線與ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線智能傳感器裝置，其特征在于所述ZigBee 數(shù)據(jù)發(fā)送芯片通過無線的方式向ZigBee數(shù)據(jù)接收終端發(fā)送其從現(xiàn)場采集或從 其它節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)過來的數(shù)據(jù)，且供電采用一節(jié)鈕扣式電池。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無線智能傳感器裝置，其特征在于所述該裝置包括至少一個(gè)溫度探頭和電路板上設(shè)有的ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片分別對應(yīng)連接無線檢測系統(tǒng)；所述溫度探頭通過數(shù)據(jù)線與ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片連接。所述ZigBee數(shù)據(jù)發(fā)送芯片可通過無線的方式向ZigBee數(shù)據(jù)接收終端發(fā)送其從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)或者從其它節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)過來的數(shù)據(jù)，采用需求時(shí)喚醒的節(jié)能工作模式，由一節(jié)鈕扣式電池供電。所述溫度探頭可采用DS18B20型數(shù)字式低功耗節(jié)能溫度探頭。本實(shí)用新型運(yùn)行低功耗、傳輸安全可靠、易于安裝，且應(yīng)用廣泛。
文檔編號G08C17/00GK201044125SQ20072009640
公開日2008年4月2日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者健 孫, 凱 王 申請人:天津成科自動化工程技術(shù)有限公司