一種可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOO1 ] 本實(shí)用新型涉及一種可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，屬于ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的氣壓測(cè)量裝置一般采用機(jī)械式氣壓表直接測(cè)量或者單一的傳感器測(cè)量，由人工現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)完成數(shù)據(jù)采集，機(jī)械式氣壓表測(cè)量雖然簡(jiǎn)單，但需要花費(fèi)大量勞動(dòng)力且實(shí)時(shí)性較差，在數(shù)據(jù)采集過程中還容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有大量的氣壓(如氣囊船舶下水施工技術(shù)中有大量的氣囊)需要測(cè)量時(shí)，每讀完一次所有氣壓數(shù)據(jù)需要大量的時(shí)間。而基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)模式的無(wú)線氣壓傳感器網(wǎng)絡(luò)則可測(cè)量多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的氣壓并通過ZigBee協(xié)調(diào)器將各氣壓點(diǎn)的氣壓數(shù)據(jù)收集在一起，再通過PC界面顯示，也可以通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器將其送入云端并通過手機(jī)、平板電腦等查看氣壓數(shù)據(jù)。
[0003]ZigBee技術(shù)是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在要求數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點(diǎn)多、傳輸數(shù)據(jù)量不大但設(shè)備成本低、數(shù)據(jù)傳輸安全性高、設(shè)備體積小、地形復(fù)雜需要較大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋等條件下，ZigBee技術(shù)可以充分發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。而且ZigBee聯(lián)盟制定了一個(gè)全球開放的標(biāo)準(zhǔn)，適用于設(shè)計(jì)可靠的、成本效益型、低功耗無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)及其控制產(chǎn)品。
[0004]ZigBee技術(shù)組成的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)為中短距離、低速率無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。射頻傳輸成本低，各節(jié)點(diǎn)只需要很少的能量;功耗低，適于電池長(zhǎng)期供電；可實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，兩點(diǎn)間對(duì)等通信;具有快速組網(wǎng)自動(dòng)配置、自動(dòng)恢復(fù)功能;任意個(gè)傳感器之間可相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信?？蛇m用于工業(yè)控制、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)監(jiān)控、數(shù)字家庭、智能樓宇監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
[0005]基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的氣壓傳感器由鋰離子電池驅(qū)動(dòng)。由于電池容量有限，一次充電傳感器只能工作有限的時(shí)間，故現(xiàn)有傳感器在使用現(xiàn)場(chǎng)由于電池續(xù)航能力差，存在需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩。隨著無(wú)線充電技術(shù)的不斷發(fā)展和日趨成熟，傳統(tǒng)工業(yè)檢測(cè)技術(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)電源的續(xù)航能力有限這一問題也迎刃而解。無(wú)線充電技術(shù)是指具有電池的裝置通過電磁感應(yīng)等無(wú)線方式取得電力而進(jìn)行充電。無(wú)線充電技術(shù)的出現(xiàn)，一是為了解決在現(xiàn)有電池技術(shù)跟不上電子產(chǎn)品發(fā)展的情況下，使用戶得到相對(duì)方便快捷的充電需求;二是可以將現(xiàn)有不統(tǒng)一的電子產(chǎn)品電源接口進(jìn)行統(tǒng)一，解決充電設(shè)備通用性的問題;三是無(wú)線充電不需要外接充電接口，從而解決電子產(chǎn)品浸水問題，還可以防止灰塵進(jìn)入電子
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)模式的無(wú)線氣壓傳感器。本實(shí)用新型解決了傳感器使用現(xiàn)場(chǎng)由于電池續(xù)航能力差、需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩，實(shí)現(xiàn)了氣壓傳感器現(xiàn)場(chǎng)通過無(wú)線充電發(fā)射器充電的功能，大幅提高了傳感器帶電連續(xù)使用時(shí)間。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，包括有ZigBee無(wú)線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無(wú)線充電電路及感應(yīng)線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測(cè)到氣壓變化產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)傳輸至ZigBee無(wú)線通訊模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊輸出的信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送至ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線充電電路通過感應(yīng)線圈與Qi無(wú)線充電發(fā)射器傳遞能量，且無(wú)線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉(zhuǎn)換電路為ZigBee無(wú)線通訊模塊供電。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案與其他技術(shù)相比，本實(shí)用新型在現(xiàn)場(chǎng)使用Qi無(wú)線充電發(fā)射器對(duì)傳感器充電，除了傳感器有防水防塵的優(yōu)點(diǎn)，能夠在室外使用之外，本實(shí)用新型還有效地解決了傳感器終端節(jié)點(diǎn)需要不斷更換電池的麻煩，能夠確保節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間工作不掉電，解決了傳感器使用現(xiàn)場(chǎng)由于電池續(xù)航能力差、需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩，實(shí)現(xiàn)了氣壓傳感器現(xiàn)場(chǎng)通過無(wú)線充電發(fā)射器充電的功能，大幅提高了傳感器帶電連續(xù)使用時(shí)間;此外，本實(shí)用新型無(wú)論電池或是充電電源出現(xiàn)故障，都能通過指示燈及時(shí)反映問題及原因，能保護(hù)中央控制芯片不被高電壓電流損壞。本實(shí)用新型傳感器可應(yīng)用于船舶下水施工用氣囊氣壓監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制、輪胎壓力監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例:
[0011]本實(shí)用新型的原理框圖如圖1所示，可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于包括有ZigBee無(wú)線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無(wú)線充電電路及感應(yīng)線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測(cè)到氣壓變化產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)傳輸至ZigBee無(wú)線通訊模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊輸出的信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送至ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線充電電路通過感應(yīng)線圈與Qi無(wú)線充電發(fā)射器傳遞能量，且無(wú)線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉(zhuǎn)換電路為ZigBee無(wú)線通訊模塊供電。
[0012]本實(shí)施例中，上述充電控制電路中包括有充電控制芯片，充電控制芯片通過感應(yīng)線圈和Qi無(wú)線充電發(fā)射器傳遞能量。
[0013]本實(shí)施例中，上述ZigBee無(wú)線通訊模塊包括射頻前端放大電路及射頻通信電路，射頻通信電路包括有微處理器及RF收發(fā)器，模擬氣壓傳感器檢測(cè)到氣壓變化產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換端口傳輸至微處理器，微處理器輸出的信號(hào)由RF收發(fā)器及射頻放大電路經(jīng)天線發(fā)送至ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
[0014]本實(shí)施例中，上述升壓電路通過電源轉(zhuǎn)換電路為射頻通信電路和射頻前端放大電路供電。
[0015]本實(shí)施例中，上述微處理器連接有指示模塊。
[0016]本實(shí)施例中，上述指示模塊包括有電源狀態(tài)指示燈、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈、運(yùn)行狀態(tài)指示燈。
[0017]本實(shí)施例中，上述無(wú)線充電電路通過感應(yīng)線圈與Qi無(wú)線充電發(fā)射器是通過無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)電能的傳遞。
[0018]本實(shí)施例中，上述感應(yīng)線圈是由德國(guó)伍爾特公司生產(chǎn)的型號(hào)為760308101303的感應(yīng)線圈。上述Qi無(wú)線充電發(fā)射器是采用無(wú)線充電聯(lián)盟(WPC)的Qi標(biāo)準(zhǔn)。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理是:如圖1所示，當(dāng)鋰電池電量不足時(shí)，使用Qi無(wú)線充電發(fā)射器對(duì)電池進(jìn)行充電，充電時(shí)，無(wú)線充電發(fā)射器接通外部電源，通過伍爾特感應(yīng)線圈連接充電控制芯片，充電控制芯片經(jīng)過判斷后決定是否對(duì)鋰電池充電，若適配器提供的電壓狀態(tài)符合充電標(biāo)準(zhǔn)，充電控制芯片向鋰電池按設(shè)定的充電電流進(jìn)行充電，鋰電池充滿之后，充電控制芯片自動(dòng)終止充電模式。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入正常工作過程，接通鋰電池后，先經(jīng)升壓電路將
3.7V電壓變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)5V電壓，一路5V電壓經(jīng)3.3V電壓轉(zhuǎn)換電路后將為3.3V電壓供電至射頻通信電路和射頻前端放大電路正常工作;另一路5V電壓供模擬氣壓傳感器正常工作。
[0020]上面結(jié)合附圖原理框圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以對(duì)其做出種種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于包括有ZigBee無(wú)線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無(wú)線充電電路及感應(yīng)線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測(cè)到氣壓變化產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)傳輸至ZigBee無(wú)線通訊模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊輸出的信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送至ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線充電電路通過感應(yīng)線圈與Qi無(wú)線充電發(fā)射器傳遞能量，且無(wú)線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉(zhuǎn)換電路為ZigBee無(wú)線通訊模塊供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述充電控制電路中包括有充電控制芯片，充電控制芯片通過感應(yīng)線圈和Qi無(wú)線充電發(fā)射器傳遞能量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述ZigBee無(wú)線通訊模塊包括射頻前端放大電路及射頻通信電路，射頻通信電路包括有微處理器及RF收發(fā)器，模擬氣壓傳感器檢測(cè)到氣壓變化產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換端口傳輸至微處理器，微處理器輸出的信號(hào)由RF收發(fā)器及射頻放大電路經(jīng)天線發(fā)送至ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述升壓電路通過電源轉(zhuǎn)換電路為射頻通信電路和射頻前端放大電路供電。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述微處理器連接有指示模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述指示模塊包括有電源狀態(tài)指示燈、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈、運(yùn)行狀態(tài)指示燈。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述無(wú)線充電電路通過感應(yīng)線圈與Qi無(wú)線充電發(fā)射器是通過無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)電能的傳遞。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述感應(yīng)線圈是型號(hào)為760308101303的感應(yīng)線圈。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，其特征在于上述Qi無(wú)線充電發(fā)射器是采用無(wú)線充電聯(lián)盟的Qi標(biāo)準(zhǔn)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種可無(wú)線充電的ZigBee網(wǎng)絡(luò)無(wú)線氣壓傳感器，包括有ZigBee無(wú)線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無(wú)線充電電路及感應(yīng)線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測(cè)到氣壓變化產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)傳輸至ZigBee無(wú)線通訊模塊，ZigBee無(wú)線通訊模塊輸出的信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送至ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線充電電路通過感應(yīng)線圈與Qi無(wú)線充電發(fā)射器傳遞能量，且無(wú)線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉(zhuǎn)換電路為ZigBee無(wú)線通訊模塊供電。本實(shí)用新型解決了傳感器使用現(xiàn)場(chǎng)由于電池續(xù)航能力差、需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩，實(shí)現(xiàn)氣壓傳感器在現(xiàn)場(chǎng)可以進(jìn)行無(wú)線充電的功能，大幅提高傳感器帶電連續(xù)使用時(shí)間。
【IPC分類】H04B1/3883
【公開號(hào)】CN205336265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521112724
【發(fā)明人】陳健, 王介陽(yáng)
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日