本發(fā)明涉及一種喚醒電路,具體是一種無線通訊喚醒電路。
背景技術(shù):
信息采集技術(shù)在當(dāng)前社會(huì)應(yīng)用廣泛,從最基本的水位監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)到空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、太陽黑子變化、海上搜救等領(lǐng)域都有涉及,這類信息采集系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)地測(cè)量并向信息中心上報(bào)水位、溫度、位置、視頻等數(shù)據(jù),以供信息中心收集和處理,為有效地管理、決策和調(diào)度提供準(zhǔn)確的、科學(xué)的數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)的信息采集采用有線方式傳輸數(shù)據(jù),使用單一電源供電,對(duì)于海上救援等特殊應(yīng)用領(lǐng)域這種方式無法滿足使用要求,因此只能采取無線傳輸方式進(jìn)行信息的傳輸和交互,無線傳輸系統(tǒng)如果長(zhǎng)期處于工作狀態(tài),系統(tǒng)供電是一個(gè)關(guān)鍵問題,特別是作為搜救使用的一些信息采集點(diǎn)一旦出現(xiàn)事故需要其工作提供現(xiàn)場(chǎng)信息時(shí),往往又沒有足夠的電能保障其長(zhǎng)時(shí)間工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種無線通訊喚醒電路,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種無線通訊喚醒電路,包括智能電源、傳感器模塊、無線傳輸模塊、單片機(jī)、喚醒單元和計(jì)時(shí)芯片,所述智能電源分別給傳感器模塊、無線傳輸模塊、單片機(jī)、喚醒單元和計(jì)時(shí)芯片供電,所述傳感器模塊還分別連接無線傳輸模塊和單片機(jī),單片機(jī)還分別連接喚醒單元和無線傳輸模塊,所述喚醒單元還連接計(jì)時(shí)芯片。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述智能電源包括電阻R1、電容C2、整流橋T和太陽能板T,所述電阻R1的一端連接電容C2和220V交流電,電阻R1的另一端連接電容C2的另一端、瞬態(tài)電壓抑制二極管DW和整流橋T的端口1,整流橋T的端口3連接瞬態(tài)電壓抑制二極管DW的另一端和220V交流電的另一端,整流橋T的端口2連接電容C1和電感L1,電容C1的另一端連接電感L2和整流橋T的端口4,電感L2的另一端連接電容C3、太陽能板T、繼電器J、負(fù)載A和蓄電池E的負(fù)極,電感L1的另一端連接電容C3的另一端和繼電器J的觸點(diǎn)J-2,太陽能板T的另一端連接二極管D1的陽極,二極管D1的陰極連接電阻R2、繼電器J的觸點(diǎn)J-1和二極管D2的陽極,二極管D2的陰極連接繼電器J的觸點(diǎn)J-2和負(fù)載A的另一端,繼電器J的觸點(diǎn)J-1的另一端連接蓄電池E的正極,電阻R2的另一端連接二極管D2的陰極,二極管D2的陽極連接繼電器J的另一端。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述喚醒電路的核心元件是AS3930芯片。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述單片機(jī)選用PIC16F722單片機(jī)。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述電阻R1和電容C1組成阻容降壓電路。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述電容C1、電容C3、電感L1和電感L2組成π型濾波器。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述二極管D2為穩(wěn)壓二極管。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述無線傳輸模塊包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和無線信號(hào)收發(fā)器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用喚醒單元完成整個(gè)系統(tǒng)的間歇式開啟和工作,克服了傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用復(fù)雜的MAC協(xié)議和精準(zhǔn)、高成本的時(shí)間同步協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)路由的問題,并且使用雙電源供電技術(shù),提高了系統(tǒng)通信的可靠性,而且安裝簡(jiǎn)便,節(jié)約了成本,簡(jiǎn)化了通信協(xié)議,降低了節(jié)點(diǎn)的通訊能耗,延長(zhǎng)了系統(tǒng)的生命周期。
附圖說明
圖1為無線通訊喚醒電路的原理方框圖;
圖2為智能電源的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1-2,一種無線通訊喚醒電路,包括智能電源、傳感器模塊、無線傳輸模塊、單片機(jī)、喚醒單元和計(jì)時(shí)芯片,所述智能電源分別給傳感器模塊、無線傳輸模塊、單片機(jī)、喚醒單元和計(jì)時(shí)芯片供電,所述傳感器模塊還分別連接無線傳輸模塊和單片機(jī),單片機(jī)還分別連接喚醒單元和無線傳輸模塊,所述喚醒單元還連接計(jì)時(shí)芯片。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案:所述智能電源包括電阻R1、電容C2、整流橋T和太陽能板T,所述電阻R1的一端連接電容C2和220V交流電,電阻R1的另一端連接電容C2的另一端、瞬態(tài)電壓抑制二極管DW和整流橋T的端口1,整流橋T的端口3連接瞬態(tài)電壓抑制二極管DW的另一端和220V交流電的另一端,整流橋T的端口2連接電容C1和電感L1,電容C1的另一端連接電感L2和整流橋T的端口4,電感L2的另一端連接電容C3、太陽能板T、繼電器J、負(fù)載A和蓄電池E的負(fù)極,電感L1的另一端連接電容C3的另一端和繼電器J的觸點(diǎn)J-2,太陽能板T的另一端連接二極管D1的陽極,二極管D1的陰極連接電阻R2、繼電器J的觸點(diǎn)J-1和二極管D2的陽極,二極管D2的陰極連接繼電器J的觸點(diǎn)J-2和負(fù)載A的另一端,繼電器J的觸點(diǎn)J-1的另一端連接蓄電池E的正極,電阻R2的另一端連接二極管D2的陰極,二極管D2的陽極連接繼電器J的另一端。
喚醒電路的核心元件是AS3930芯片。單片機(jī)選用PIC16F722單片機(jī)。電阻R1和電容C1組成阻容降壓電路。電容C1、電容C3、電感L1和電感L2組成π型濾波器。二極管D2為穩(wěn)壓二極管。所述無線傳輸模塊包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和無線信號(hào)收發(fā)器。
本發(fā)明的工作原理是:本設(shè)計(jì)采用的喚醒單元為AS3930芯片,其內(nèi)部包括一個(gè)接收通道,一個(gè)頻率探測(cè)器,一個(gè)數(shù)據(jù)連接器,一個(gè)曼徹斯特解碼器,8個(gè)可編程寄存器,其工作原理是,首先,使用內(nèi)部振蕩器,需要時(shí)鐘校準(zhǔn)。這個(gè)校準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)鐘需是32.768KHz,具體流程是:將CS拉高,發(fā)直接指令trim_osc通過SDI,同時(shí)要將CLK拉高拉低以造成時(shí)鐘;指令發(fā)完后,CLK還要繼續(xù)拉65個(gè)時(shí)鐘周期,但這每一個(gè)周期需延時(shí)30微秒。校準(zhǔn)完成,接下來,芯片進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)(也可以說是休眠狀態(tài),低功耗),當(dāng)有125KHz的頻率過來,則觸發(fā)到喚醒狀態(tài),WAKE此時(shí)為高電平,可以通過DAT腳讀發(fā)過來的數(shù)據(jù)??梢允褂弥苯又噶頲lear_wake來回到監(jiān)聽狀態(tài)。依此循環(huán)。
在本系統(tǒng)中,當(dāng)?shù)皖l發(fā)射端被觸發(fā)后,125K低頻信號(hào)從天線發(fā)出。AS3930一旦檢測(cè)到相匹配的信號(hào),將進(jìn)入工作模式,同時(shí)會(huì)將WAKE腳拉高,即給單片機(jī)INT腳一個(gè)中斷信號(hào),用以喚醒單片機(jī),單片機(jī)開啟傳感器和無線傳輸模塊工作,傳感器模塊采集數(shù)據(jù)并通過無線傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,無線傳輸模塊中的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還能將檢測(cè)區(qū)域的位置信息一并傳輸出去,便于監(jiān)控中心對(duì)位置信息進(jìn)行精確的統(tǒng)計(jì),計(jì)時(shí)芯片能夠在喚醒單元開啟一段時(shí)間后自動(dòng)將其關(guān)閉,進(jìn)而達(dá)到節(jié)電的目的。
智能電源的工作原理是:如圖2,白天光照充足的情況下,太陽能板T完成光電轉(zhuǎn)換并通過止逆二極管D1將電能傳輸出去,其電壓足以經(jīng)過電阻R2使得二極管D2導(dǎo)通,因此繼電器J得電,其觸點(diǎn)J-1吸合,J-2斷開,蓄電池E進(jìn)行充電,如果遇到長(zhǎng)時(shí)間的陰雨天氣,蓄電池E的電壓不足時(shí),其輸出電壓不足以擊穿二極管D2,因此繼電器J斷開,其觸點(diǎn)J-2吸合,220V市電電壓經(jīng)過由電容C2和電阻R1組成的阻容降壓電路降壓后,再進(jìn)入整流橋T中進(jìn)行整流,同時(shí)電路中的瞬態(tài)電壓抑制二極管DW用于消除市電波動(dòng)產(chǎn)生的尖峰電壓,電路中的電感L1、電容C1、電容C3和電感L2組成π型濾波器,能夠消除市電中的諧波干擾,因此從π型濾波器輸出的電壓通過繼電器J的觸點(diǎn)J-2 給負(fù)載A輸送穩(wěn)定輸出電壓。