一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，子站與噪聲傳感器及處理模塊、CF卡、按鍵及顯示屏、其他模擬量、中心站相連，噪聲傳感器及處理模塊通過RS232串口線與子站連接，其他模擬量通過A／D轉(zhuǎn)換與子站連接，子站通過ZigBee傳輸模塊與中心站連接。本系統(tǒng)基于ZigBee／GPRS無線連接，在任何地方都可以設(shè)置，甚至可以放置在運(yùn)動中的交通工具上實現(xiàn)運(yùn)動監(jiān)測；通過遠(yuǎn)距離無線通訊，監(jiān)測中心和各監(jiān)測子站總是處于實時在線連接狀態(tài)，各子站數(shù)據(jù)在規(guī)定的時間內(nèi)自動傳送到達(dá)監(jiān)測中心；可以在整個城市的城區(qū)部署，適用于監(jiān)測較大范圍內(nèi)的污染狀況。
【專利說明】-種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，具體的說是一種使用ZigBee無線通訊的噪 聲監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前市場上的環(huán)境產(chǎn)品都是基于有線連接的。由于長距離布線的困難和高昂的成 本，大部分在線實時監(jiān)測系統(tǒng)都是小范圍的和固定的。因此，只能用于單個的工廠、車間、工 地，無法在城區(qū)大量部署。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種使用ZigBee無線 通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)自組網(wǎng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下的技術(shù)方案：
[0005] -種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，包括子站、噪聲傳感器及處理模塊、 CF卡、按鍵及顯示屏、其他模擬量與中心站，子站與噪聲傳感器及處理模塊、CF卡、按鍵及 顯示屏、其他模擬量、中心站相連，噪聲傳感器及處理模塊通過RS232串口線與子站連接， 其他模擬量通過A / D轉(zhuǎn)換與子站連接，子站通過ZigBee傳輸模塊與中心站連接。
[0006] 進(jìn)一步地，子站采用內(nèi)嵌入ARM處理器。
[0007] 進(jìn)一步地，ARM處理器為STM32系列微控制器。
[0008] 進(jìn)一步地，CF 卡為 12G 的 SST48CF096。
[0009] 進(jìn)一步地，按鍵及顯示屏采用彩屏觸摸模塊，液晶屏是4. 3英寸IXD模組，分辨率 為 480*272,8bit 面板。
[0010] 進(jìn)一步地，RS232串口采用GM8125進(jìn)行串口擴(kuò)展。
[0011] 進(jìn)一步地，子站與中心站之間通過實時時鐘DS1284進(jìn)行時間同步。
[0012] 進(jìn)一步地，當(dāng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)生錯誤時，子站通過GPRS傳輸模塊與中心站連 接。
[0013] 本實用新型一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，基于ZigBee / GPRS無線 連接，在任何地方都可以設(shè)置，甚至可以放置在運(yùn)動中的交通工具上實現(xiàn)運(yùn)動監(jiān)測；通過遠(yuǎn) 距離無線通訊，監(jiān)測中心和各監(jiān)測子站總是處于實時在線連接狀態(tài)，各子站數(shù)據(jù)在規(guī)定的 時間內(nèi)自動傳送到達(dá)監(jiān)測中心；可以在整個城市的城區(qū)部署，適用于監(jiān)測較大范圍內(nèi)的污 染狀況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用 新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：
[0015] 圖1是本實用新型一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0016] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu) 選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017] 如圖1所示一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，包括子站1、噪聲傳感器及 處理模塊2、CF卡3、按鍵及顯示屏4、其他模擬量5與中心站6,子站1采用內(nèi)嵌入ARM處 理器，子站1與噪聲傳感器及處理模塊2、CF卡3、按鍵及顯示屏4、其他模擬量5、中心站6 相連，噪聲傳感器及處理模塊2通過RS232串口線與子站1連接，其他模擬量5通過A / D 轉(zhuǎn)換與子站1連接，子站1通過ZigBee傳輸模塊與中心站6連接，當(dāng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)生 錯誤時，子站1通過GPRS傳輸模塊與中心站6連接。
[0018] 本實用新型一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，工作原理：噪聲傳感器及 處理模塊2感知噪聲將噪聲模擬量直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過RS232串口直接傳送到子站1。 增加其他測量設(shè)備，通過A / D轉(zhuǎn)換，還可以監(jiān)測別的物理量。按鍵及顯示屏4用于控制和 顯示，直接觀察ARM處理器的工作狀態(tài)，方便用戶調(diào)試。大容量CF卡3能存儲大量數(shù)據(jù)，保 留備份，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率，在接到中心站6數(shù)據(jù)傳輸指令后，及時的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并保 留備份，防止因傳輸中斷或數(shù)據(jù)丟失造成不必要的損失。子站1和中心站6之間可以通過 ZigBee網(wǎng)絡(luò)通訊，GPRS為備用通訊線路，當(dāng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)生錯誤時，報告錯誤，自動切 換到GPRS傳輸。
[0019] 本實用新型一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其中處理器：ST的 STM32系列微控制器基于32位Cortex-M3RISC CPU。存儲擴(kuò)展：Flash，SDRAM，CF卡。 Flash 選用 SST39VF1601，容量為 1MX 16bit，速度為 70ns。SDRAM 選用 256KX 16bits 的IS61LV25616AL10T。工作頻率可以達(dá)到100MHz以上，存儲容量為8MB，工作電 壓為3. 3V，16位數(shù)據(jù)寬度。CF卡采用SST48CF096 ;容量最大可到126 ;封裝?。簽?36·4mmX42·8mmX3·3mm;支持5V和3·3V讀寫模式；PC模式ATA接口和TrueIDE接口； 通過16位數(shù)據(jù)總線與CPU交換數(shù)據(jù)。串口擴(kuò)展：采用GM8125。GM8125可以將一個全雙工 的標(biāo)準(zhǔn)串口擴(kuò)展成5個標(biāo)準(zhǔn)串口，并能通過外部引腳控制串口擴(kuò)展模式。最高波特率支持 20Mbps。工作電壓范圍寬（2.3-6. 7V);與標(biāo)準(zhǔn)串口通訊格式兼容，TTL電平輸出；輸出波特 率誤差小于0.2%，輸入波特率誤差要求小于2. 8%。每bit采樣16次，數(shù)據(jù)正確性高。實 時時鐘：DS1284。在系統(tǒng)中為中心站與子站間時間同步，生成子站向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)的時間 戳，并防止程序進(jìn)入異常狀態(tài)或死機(jī)必須增加看門狗電路，在發(fā)生異常時復(fù)位系統(tǒng)。本設(shè)計 采用DALLS的DS1284實時時鐘帶看門狗芯片完成上述工作。最小時間單位是1 / 100秒， 可產(chǎn)生秒、分、小時、天、月、年等時間單位，計時誤差不超過1分/月。以太網(wǎng)接口 ：系統(tǒng)采 用ENC28J60物理接口芯片，該芯片采用SPI接口，接口簡單易用，適合做嵌入式應(yīng)用，且可 自適應(yīng)工作在10M / 100M狀態(tài)。人機(jī)交互界面：彩屏觸摸模塊。為了獲得較好的顯示效果， 液晶屏4. 3英寸LCD模組，分辨率為480*272,8bit面板。ZigBee無線通信：采用ZigBee 傳輸模塊，它的性能特點(diǎn)：最大傳輸距離：2模塊間無障礙2000米；串口應(yīng)用靈活：RS232 / 485 / TTL數(shù)據(jù)接口，最高波特率115200;發(fā)送模式靈活：廣播發(fā)送或目標(biāo)地址發(fā)送模式 可選；節(jié)點(diǎn)類型靈活：中心節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)可通過跳線選擇；組網(wǎng)能力較強(qiáng)：星型 網(wǎng)、樹型網(wǎng)、鏈型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)容量較大：16信道可指定或自動選擇，255個網(wǎng)絡(luò)ID任意 設(shè)置；超低功耗選擇：控制SLEEP引腳，進(jìn)入或退出低功耗模式；單幀最大數(shù)據(jù)：256字節(jié)。 GPRS無線通信：采用GPRS傳輸模塊。是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。GPRS DTU就是用GPRS網(wǎng)絡(luò) 來傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，它采用工業(yè)級嵌入式處理器，內(nèi)嵌TCP / IP協(xié)議棧。為用戶提供高速， 穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線，多種協(xié)議轉(zhuǎn)換的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。GPRS DTU就是用GPRS網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備，它采用工業(yè)級嵌入式處理器，內(nèi)嵌TCP / IP協(xié)議 棧。為用戶提供高速，穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線，多種協(xié)議轉(zhuǎn)換的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)GPRS DTU-RS232RS485數(shù)據(jù)通過GSM無線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)透傳設(shè)備，只需要一張開通GPRS的SM卡，簡 單設(shè)置參數(shù)，就可以將串口輸入透明傳輸?shù)焦W(wǎng)固定IP或者域名的主機(jī)上，并可以接受服 務(wù)器的反饋命令。
[0020] 本實用新型一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，具有可移動性，本系統(tǒng)基 于ZigBee / GPRS無線連接，在任何地方都可以設(shè)置，甚至可以放置在運(yùn)動中的交通工具上 實現(xiàn)運(yùn)動監(jiān)測，這是絕大部分同類產(chǎn)品都不具備的優(yōu)勢；具有24小時無間斷在線監(jiān)測和實 時報告，通過遠(yuǎn)距離無線通訊，監(jiān)測中心和各監(jiān)測子站總是處于實時在線連接狀態(tài)，各子站 數(shù)據(jù)在規(guī)定的時間內(nèi)自動傳送到達(dá)監(jiān)測中心，比單機(jī)測量的監(jiān)控產(chǎn)品有極大的優(yōu)勢；具有 便于大量部署，目前市場上絕大部分在線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)都是基于有線連接的，由于長距離 布線的困難和高昂的成本，大部分在線實時監(jiān)測系統(tǒng)都是小范圍的和固定的，只能用于單 個的工廠，車間，工地，無法在城區(qū)大量部署，本系統(tǒng)則可以在整個城市的城區(qū)部署，適用于 監(jiān)測較大范圍內(nèi)的污染狀況。
[0021] 最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本 實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，包括子站、噪聲傳感器及處理模塊、CF 卡、按鍵及顯示屏、其他模擬量與中心站，其特征在于：所述子站與所述噪聲傳感器及處理 模塊、所述CF卡、所述按鍵及顯示屏、所述其他模擬量、所述中心站相連，所述噪聲傳感器 及處理模塊通過RS232串口線與所述子站連接，所述其他模擬量通過A / D轉(zhuǎn)換與所述子 站連接，所述子站通過ZigBee傳輸模塊與所述中心站連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所 述子站采用內(nèi)嵌入ARM處理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所 述ARM處理器為STM32系列微控制器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所 述 CF 卡為 12G 的 SST48CF096。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所 述按鍵及顯示屏采用彩屏觸摸模塊，液晶屏是4. 3英寸IXD模組，分辨率為480*272,8bit 面板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所 述RS232串口采用GM8125進(jìn)行串口擴(kuò)展。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所 述子站與所述中心站之間通過實時時鐘DS1284進(jìn)行時間同步。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用ZigBee無線通訊的噪聲監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng) ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)生錯誤時，所述子站通過GPRS傳輸模塊與所述中心站連接。
【文檔編號】G08C17/02GK203881437SQ201420126226
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】倪偉, 楊英, 郭彥鋒, 張繼潘, 李寧 申請人:無錫硅奧科技有限公司