一種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器，通過(guò)加速度傳感器芯片對(duì)加速度進(jìn)行積分以獲得速度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊接收到信號(hào)后經(jīng)過(guò)內(nèi)部的處理器(8051內(nèi)核)模塊，再經(jīng)由2.4GHzRF收發(fā)器模塊連通著的在外殼外部的天線，將交流電壓電流信號(hào)以無(wú)線信號(hào)的形式發(fā)出；采用對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算來(lái)獲得速度，成本低廉，能夠?qū)崟r(shí)采集物體運(yùn)動(dòng)速度，非常方便，且適用范圍廣，不受諸多條件、場(chǎng)合的限制，靈敏度高，使用成本非常低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線速度傳感器，尤其是一種能夠?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)以無(wú)線信號(hào)的形式發(fā)送的一種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的速度傳感器包括激光測(cè)速、雷達(dá)測(cè)速等，其做工復(fù)雜，并且造價(jià)昂貴，而受限于這幾類(lèi)傳感器測(cè)速原理的限制，這些速度傳感器只能被局限的運(yùn)用于高速公路、運(yùn)動(dòng)員測(cè)速等幾個(gè)固定的場(chǎng)合，并且采集到的數(shù)據(jù)必須以有線信號(hào)的形式發(fā)送，而一些場(chǎng)地是不適合進(jìn)行有線信號(hào)線路的鋪設(shè)的，這樣就會(huì)受到應(yīng)用場(chǎng)地的限制，使用時(shí)更增加了其所存在的局限性。
[0003]為了解決現(xiàn)有的速度傳感器存在的局限性的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了了一種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器，該傳感器是采用對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算來(lái)獲得速度，成本低廉，能夠?qū)崟r(shí)采集物體運(yùn)動(dòng)速度，并且將采集到的速度數(shù)據(jù)以無(wú)線信號(hào)的形式發(fā)送出去，適用范圍廣，不受諸多條件、場(chǎng)合的限制，靈敏度高，且使用成本非常低。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器包括加速度傳感器芯片、外殼、數(shù)據(jù)處理模塊、天線；該種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器設(shè)有一個(gè)非金屬材質(zhì)的方體狀的外殼，外殼的內(nèi)部設(shè)有加速度傳感器芯片和數(shù)字處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)部按順序依次電連接著AD轉(zhuǎn)換模塊、處理器(8051內(nèi)核)模塊和2.4GHz RF收發(fā)器模塊，2.4GHz RF收發(fā)器模塊連接著固定在外殼外部的天線，加速度傳感器芯片將采集加速度數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)，傳送到連接著的數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)發(fā)送到處理器(8051內(nèi)核)模塊對(duì)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行積分運(yùn)算，并將計(jì)算后得到的速度數(shù)據(jù)，傳送到2.4GHz RF收發(fā)器模塊，再由2.4GHz RF收發(fā)器模塊通過(guò)天線以無(wú)線信號(hào)的形式發(fā)送出去。
[0005]加速度傳感器芯片采用ADXL335，ADXL335的VCC引腳連接3.3V電源，作用是為加速度芯片提供工作電源，XOUT引腳連接CC2530的P0_0引腳，作用是X方向加速度模擬信號(hào)輸出，YOUT弓丨腳連接CC2530的P0_1引腳，作用是Y方向加速度模擬信號(hào)輸出，ZOUT弓丨腳連接CC2530的P0_2引腳，作用是Z方向加速度模擬信號(hào)輸出，GND引腳接地。
[0006]數(shù)據(jù)處理模塊實(shí)施例型號(hào)采用德州儀器公司的CC2530芯片，CC2530芯片的AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDD1、DVDD2 引腳連接 3.3V 電源，作用是為芯片提供工作電壓。
[0007]DCOUPL引腳通過(guò)一個(gè)1μ f的電容接地，作用是電源去耦，RBIAS引腳通過(guò)一個(gè)56K Ω的電阻接地，作為參考電流的外部精密偏置電阻。
[0008]RF_N引腳和RF_P$腳通過(guò)一個(gè)巴倫電路與天線連接，巴倫電路由兩個(gè)18pF電容，兩個(gè)IpF電容，兩個(gè)2nH電感和一個(gè)2.2pF電容組成，RF_N引腳連接一個(gè)18pF電容和一個(gè)IpF電容，通過(guò)2.2pF電容與天線連接，18pF電容和IpF電容之間通過(guò)一個(gè)2nH電感接地。RF_P引腳連接一個(gè)18pF電容和一個(gè)2nH電感，通過(guò)2.2pF電容與天線相連，18pF電容和2nH電感之間通過(guò)一個(gè)IpF電容接地。巴倫電路的作用是為天線提供阻抗匹配。
[0009]P2_3/X0SC32K_Q2 引腳和 P2_4/X0SC32K_Q1 引腳之間連接一個(gè) 32.768KHz 的晶振，然后分別通過(guò)一個(gè)15pF的電容接地，作用是為芯片休眠模式定時(shí)器提供本振信號(hào)。
[0010]X0SC_Q2引腳和X0SC_Q1引腳之間連接一個(gè)32MHz的晶振，然后分別通過(guò)一個(gè)27pF的電容接地，作用是為芯片的MCU以及射頻收發(fā)器提供本振信號(hào)。
[0011]RESET_N引腳通過(guò)一個(gè)IuF的電容接地，并且通過(guò)一個(gè)10ΚΩ的電阻連接電源，作用是芯片復(fù)位。CC2530芯片的四個(gè)GND引腳接地。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是，該種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器是采用對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算來(lái)獲得速度，成本低廉，能夠?qū)崟r(shí)采集物體運(yùn)動(dòng)速度，并將采集到的速度數(shù)據(jù)以無(wú)線信號(hào)的形式發(fā)送出去，適用范圍廣，不受諸多條件、場(chǎng)合的限制，靈敏度高，更加科學(xué)，且使用成本非常低。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的電路原理示意圖。
[0016]圖中，1.加速度傳感器芯片，2.外殼，3.數(shù)據(jù)處理模塊，4.AD轉(zhuǎn)換模塊，5.處理器(8051內(nèi)核)模塊，6.2.4GHz RF收發(fā)器模塊，7.天線。

【具體實(shí)施方式】
[0017]在圖中，該種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器包括加速度傳感器芯片1、外殼
2、數(shù)據(jù)處理模塊3、天線7 ;該種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器設(shè)有一個(gè)非金屬材質(zhì)的方體狀的外殼2，外殼2的內(nèi)部設(shè)有加速度傳感器芯片I和數(shù)字處理模塊3，數(shù)據(jù)處理模塊3內(nèi)部按順序依次電連接著AD轉(zhuǎn)換模塊4、處理器(8051內(nèi)核)模塊5和2.4GHz RF收發(fā)器模塊6，2.4GHz RF收發(fā)器模塊6連接著固定在外殼外部的天線7，加速度傳感器芯片I將采集加速度數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)，傳送到連接著的數(shù)據(jù)處理模塊3，數(shù)據(jù)處理模塊3內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換模塊4將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)發(fā)送到處理器(8051內(nèi)核)模塊5對(duì)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行積分運(yùn)算，并將計(jì)算后得到的速度數(shù)據(jù)，傳送到2.4GHz RF收發(fā)器模塊6，再由
2.4GHz RF收發(fā)器模塊6通過(guò)天線7以無(wú)線信號(hào)的形式發(fā)送出去。
[0018]加速度傳感器芯片I采用ADXL335，ADXL335的VCC引腳連接3.3V電源，作用是為加速度芯片提供工作電源，XOUT引腳連接CC2530的P0_0引腳，作用是X方向加速度模擬信號(hào)輸出，YOUT弓丨腳連接CC2530的P0_1引腳，作用是Y方向加速度模擬信號(hào)輸出，ZOUT弓丨腳連接CC2530的P0_2引腳，作用是Z方向加速度模擬信號(hào)輸出，GND引腳接地。
[0019]數(shù)據(jù)處理模塊3實(shí)施例型號(hào)采用德州儀器公司的CC2530芯片，CC2530芯片的AVDDl、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDDl、DVDD2 引腳連接 3.3V 電源，作用是為芯片提供工作電壓。
[0020]DCOUPL引腳通過(guò)一個(gè)1μ f的電容接地，作用是電源去耦，RBIAS引腳通過(guò)一個(gè)56K Ω的電阻接地，作為參考電流的外部精密偏置電阻。
[0021]RF_N引腳和RF_P$腳通過(guò)一個(gè)巴倫電路與天線連接，巴倫電路由兩個(gè)18pF電容，兩個(gè)IpF電容，兩個(gè)2nH電感和一個(gè)2.2pF電容組成，RF_N引腳連接一個(gè)18pF電容和一個(gè)IpF電容，通過(guò)2.2pF電容與天線連接，18pF電容和IpF電容之間通過(guò)一個(gè)2nH電感接地。RF_P引腳連接一個(gè)18pF電容和一個(gè)2nH電感，通過(guò)2.2pF電容與天線相連，18pF電容和2nH電感之間通過(guò)一個(gè)IpF電容接地。巴倫電路的作用是為天線提供阻抗匹配。
[0022]P2_3/X0SC32K_Q2 引腳和 P2_4/X0SC32K_Q1 引腳之間連接一個(gè) 32.768KHz 的晶振，然后分別通過(guò)一個(gè)15pF的電容接地，作用是為芯片休眠模式定時(shí)器提供本振信號(hào)。
[0023]X0SC_Q2引腳和X0SC_Q1引腳之間連接一個(gè)32MHz的晶振，然后分別通過(guò)一個(gè)27pF的電容接地，作用是為芯片的MCU以及射頻收發(fā)器提供本振信號(hào)。
[0024]RESET_N引腳通過(guò)一個(gè)IuF的電容接地，并且通過(guò)一個(gè)10ΚΩ的電阻連接電源，作用是芯片復(fù)位。CC2530芯片的四個(gè)GND引腳接地。
【權(quán)利要求】
1.一種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器，包括加速度傳感器芯片(I)、外殼(2)、數(shù)據(jù)處理模塊(3)、天線(7);其特征是:該種基于模擬信號(hào)的新型無(wú)線速度傳感器設(shè)有一個(gè)非金屬材質(zhì)的方體狀的外殼(2),外殼(2)的內(nèi)部設(shè)有加速度傳感器芯片(I)和數(shù)字處理模塊(3)，數(shù)據(jù)處理模塊(3)內(nèi)部按順序依次電連接著AD轉(zhuǎn)換模塊(4)、處理器8051內(nèi)核模塊(5)和2.4GHz RF收發(fā)器模塊(6)，2.4GHz RF收發(fā)器模塊(6)連接著固定在外殼外部的天線(7);加速度傳感器芯片(1)ADXL335的VCC引腳連接3.3V電源，XOUT引腳連接數(shù)據(jù)處理模塊(3) CC2530的P0_0引腳，YOUT引腳連接數(shù)據(jù)處理模塊(3) CC2530的P0_1引腳，ZOUT引腳連接數(shù)據(jù)處理模塊(3)CC2530的P0_2引腳GND引腳接地；數(shù)據(jù)處理模塊(3)CC2530 芯片的 AVDDl、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDD1、DVDD2 引腳連接 3.3V電源；DC0UPL引腳通過(guò)一個(gè)I μ f的電容接地，RBIAS引腳通過(guò)一個(gè)56ΚΩ的電阻接地；RF_N引腳和RF_P引腳通過(guò)一個(gè)巴倫電路與天線連接，巴倫電路由兩個(gè)ISpF電容，兩個(gè)IpF電容，兩個(gè)2nH電感和一個(gè)2.2pF電容組成，RF_N引腳連接一個(gè)18pF電容和一個(gè)IpF電容，通過(guò)2.2pF電容與天線連接，18pF電容和IpF電容之間通過(guò)一個(gè)2nH電感接地；RF_P引腳連接一個(gè)18pF電容和一個(gè)2nH電感，通過(guò)2.2pF電容與天線相連，18pF電容和2nH電感之間通過(guò)一個(gè)IpF電容接地；P2_3/X0SC32K_Q2引腳和P2_4/X0SC32K_Q1引腳之間連接一個(gè)32.768KHz的晶振，然后分別通過(guò)一個(gè)15pF的電容接地；X0SC_Q2引腳和X0SC_Q1引腳之間連接一個(gè)32MHz的晶振，然后分別通過(guò)一個(gè)27pF的電容接地；RESET_N引腳通過(guò)一個(gè)IuF的電容接地，并且通過(guò)一個(gè)10ΚΩ的電阻連接電源；數(shù)據(jù)處理模塊(3)CC2530芯片的四個(gè)GND引腳接地。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK203981701SQ201420322071
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】李向東, 厡徐成, 陳序 申請(qǐng)人:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院