一种无线传感装置的制造方法

xiaoxiao2021-02-23  1

一种无线传感装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线传感装置,具体涉及一种小型化、节能化的无线传感装置。
【背景技术】
[0002]现有的无线传感装置,通过敏感单元采集信号,通过调理电路进行滤波、放大处理后,进入AD采集电路完成模拟信号至数字信号的转换,转化后的信号进入控制电路,实现数字编码处理后经无线收发电路发射出去。如图1所示,以无线压力传感器为例,需要通过电源对压力传感器(敏感单元)、调理电路和控制电路(CPU)直接供电,这样的不足是明显的,当不需要采样时,敏感单元和调理电路还一直通电,造成有限电池能源的浪费,无形中增加了单机能耗,对电源要求高。
[0003]同时,在传感器低功耗设计中,当传感器处于深度睡眠模式时,需要通过专用电路将其从深度睡眠模式中唤醒,传统的操作方法主要有增加机械开关来触发唤醒,或者增加霍尔元件,通过磁钢产生磁场,触发节点闭合,实现唤醒。这些实现方式,要么是直接机械触动操作,要么需要近距离触发(2cm以内),当无线传感装置安装之后,需要进行参数配置和模式切换时,这些传统方式便显得十分不便。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷,提供一种能耗小的无线传感装置。
[0005]为了达到上述目的,本发明提供了一种无线传感装置,包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、无线收发电路和电源;敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连;电源对无线传感装置供电;其中电源对CPU直接供电;敏感单元、调理电路通过CPU的10端口供电。
[0006]CPU的10端口通过稳压芯片后分别与敏感单元和调理电路相连。
[0007]本发明无线传感装置还包括稳压芯片;无线传感装置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三种模式;当无线传感装置处于工作模式时,CPU的10端口输出电压,经稳压芯片稳压后,给敏感单元和调理电路供电;当无线传感装置处于睡眠模式和深度睡眠模式时,CPU的10端口关断输出。
[0008]本发明无线传感装置还包括RFID(Rad1 Frequency Identificat1n,射频识别)电路和无线手持信标机;RFID电路与CPU相连;无线手持信标机与RFID电路(经射频)通信相连。
[0009]当无线传感装置处于深度睡眠模式时,通过无线传感装置配套使用的无线手持信标机来实现唤醒操作,具体的操作过程是:由无线手持信标机发射RFID信号,无线传感装置上的RFID电路接收该RFID唤醒信号,当信号累积到一定能量级别时,RFID电路触发开关闭合,由CPU识别该闭合信号,由CPU处理唤醒操作,实现无线传感装置由深度睡眠模式到工作模式的切换。
[0010]其中,电源采用电池。
[0011]敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器。
[0012]本发明相比现有技术具有以下优点:利用CPU的10端口输出电压至敏感单元及调理电路,控制无线传感装置在不同工作模式下的供电,实现节能效果;直接采用电池供电,节省了电源布线,安装维护十分方便,同时结合CPU供电模式的切换,实现了电池电量的最大化利用,有效延长了电池的实用寿命。通过无线手持信标机和RFID电路实现对装置处于深度睡眠模式时的远程唤醒,对无线传感装置的工作模式切换更加方便。
【附图说明】
[0013]图1为现有无线压力传感装置的结构示意图;
图2为本发明无线传感装置的结构示意图。
[0014]图中,卜无线手持信标机。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0016]如图2所示,本发明无线传感装置包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、RFID电路、无线收发电路、电池和无线手持信标机。敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器,进行压力、温度、振动、热流、加速度或湿度信号的采集,采集到的信号经调理调理电路进行滤波、放大处理后,进入AD采集电路完成模拟信号至数字信号的转换,转换后的数字信号进入CPU,实现数字编码处理后经无线收发电路发射出去。本发明无线传感装置的供电方式如下:CPU由电池直接供电,敏感单元和调理电路由CPU的10端口输出电压经稳压芯片稳压后进行供电。本发明无线传感装置具有三种模式:工作模式、睡眠模式和深度睡眠模式,当CPU通过指令控制敏感单元采样和无线收发电路发射时处于工作模式,其余时间处于睡眠模式,当无线传感装置需要长期待机不工作省电时,将器其切换到深度睡眠模式(睡眠模式下,CPU内部的睡眠定时器工作,定时唤醒无线传感装置检查是否需要进行数据采集或传输,处于工作就绪状态;深度睡眠模式下,CPU内部的睡眠定时器也处于关闭状态,仅与RFID电路相连的接口端工作,用于接收唤醒信号)。当敏感单元进行数据采样时,CPU的10端口输出电压经稳压芯片稳压后,供电给敏感单元和调理电路;当不需要数据采样时,10端口可关断输出,降低敏感单元和调理电路的电源消耗。这样实施能源管理之后,CPU只有在采样和发射时处于工作模式,功耗相对高一些,而前级电路(敏感单元和调理电路)也只有在采样时处于耗电模式,其余时间段,CPU处于休眠模式,而前级电路由10端口切断电源供应,实现节电效果。
[0017]当无线传感装置处于深度睡眠模式时,需要将其唤醒,通过无线手持信标机1(高华科技的JWX1S-HS型手持信标机)发射RFID唤醒信号,由RFID电路接收该RFID唤醒信号,当信号累积到一定能量级别时,RFID电路触发开关闭合,由CPU识别该闭合信号,由CPU处理唤醒操作,实现无线传感装置由深度睡眠模式到工作模式的切换。
【主权项】
1.一种无线传感装置,包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CHJ、无线收发电路和电源;所述敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连;所述电源对无线传感装置供电;其特征在于:所述电源对CHJ直接供电;所述敏感单元、调理电路通过所述CPU的10端口供电。2.根据权利要求1所述的无线传感装置,其特征在于:所述CHJ的10端口通过稳压芯片后分别与敏感单元和调理电路相连。3.根据权利要求2所述的无线传感装置,其特征在于:所述无线传感装置还包括稳压芯片;所述无线传感装置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三种模式;当无线传感装置处于工作模式时,所述CPU的10端口输出电压,经所述稳压芯片稳压后,给敏感单元和调理电路供电;当无线传感装置处于睡眠模式和深度睡眠模式时,所述CHJ的10端口关断输出。4.根据权利要求3所述的无线传感装置,其特征在于:所述无线传感装置还包括RFID电路和无线手持信标机;所述RFID电路与所述CPU相连;所述无线手持信标机与RFID电路通信相连。5.根据权利要求1至3任一所述的无线传感装置,其特征在于:所述电源采用电池。6.根据权利要求1至3任一所述的无线传感装置,其特征在于:所述敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种无线传感装置,包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、无线收发电路和电源;敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连;电源对无线传感装置供电;其中电源对CPU直接供电;敏感单元、调理电路通过CPU的IO端口供电。本发明无线传感装置能耗小,结构简单,使用方便。
【IPC分类】G08C17/02, G05B19/042
【公开号】CN105488989
【申请号】CN201610070316
【发明人】张闯志, 胡建斌, 丰永, 陈亮
【申请人】南京高华科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年2月2日

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