一種無線傳感裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線傳感裝置，具體涉及一種小型化、節(jié)能化的無線傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的無線傳感裝置，通過敏感單元采集信號，通過調(diào)理電路進(jìn)行濾波、放大處理后，進(jìn)入AD采集電路完成模擬信號至數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化后的信號進(jìn)入控制電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字編碼處理后經(jīng)無線收發(fā)電路發(fā)射出去。如圖1所示，以無線壓力傳感器為例，需要通過電源對壓力傳感器(敏感單元)、調(diào)理電路和控制電路(CPU)直接供電，這樣的不足是明顯的，當(dāng)不需要采樣時，敏感單元和調(diào)理電路還一直通電，造成有限電池能源的浪費(fèi)，無形中增加了單機(jī)能耗，對電源要求高。
[0003]同時，在傳感器低功耗設(shè)計(jì)中，當(dāng)傳感器處于深度睡眠模式時，需要通過專用電路將其從深度睡眠模式中喚醒，傳統(tǒng)的操作方法主要有增加機(jī)械開關(guān)來觸發(fā)喚醒，或者增加霍爾元件，通過磁鋼產(chǎn)生磁場，觸發(fā)節(jié)點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)喚醒。這些實(shí)現(xiàn)方式，要么是直接機(jī)械觸動操作，要么需要近距離觸發(fā)(2cm以內(nèi))，當(dāng)無線傳感裝置安裝之后，需要進(jìn)行參數(shù)配置和模式切換時，這些傳統(tǒng)方式便顯得十分不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能耗小的無線傳感裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種無線傳感裝置，包括敏感單元、調(diào)理電路、AD采集電路、CPU、無線收發(fā)電路和電源;敏感單元依次通過調(diào)理電路、AD采集電路、CPU和無線收發(fā)電路相連;電源對無線傳感裝置供電；其中電源對CPU直接供電；敏感單元、調(diào)理電路通過CPU的10端口供電。
[0006]CPU的10端口通過穩(wěn)壓芯片后分別與敏感單元和調(diào)理電路相連。
[0007]本發(fā)明無線傳感裝置還包括穩(wěn)壓芯片;無線傳感裝置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三種模式；當(dāng)無線傳感裝置處于工作模式時，CPU的10端口輸出電壓，經(jīng)穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，給敏感單元和調(diào)理電路供電；當(dāng)無線傳感裝置處于睡眠模式和深度睡眠模式時，CPU的10端口關(guān)斷輸出。
[0008]本發(fā)明無線傳感裝置還包括RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，射頻識別)電路和無線手持信標(biāo)機(jī);RFID電路與CPU相連;無線手持信標(biāo)機(jī)與RFID電路(經(jīng)射頻)通信相連。
[0009]當(dāng)無線傳感裝置處于深度睡眠模式時，通過無線傳感裝置配套使用的無線手持信標(biāo)機(jī)來實(shí)現(xiàn)喚醒操作，具體的操作過程是:由無線手持信標(biāo)機(jī)發(fā)射RFID信號，無線傳感裝置上的RFID電路接收該RFID喚醒信號，當(dāng)信號累積到一定能量級別時，RFID電路觸發(fā)開關(guān)閉合，由CPU識別該閉合信號，由CPU處理喚醒操作，實(shí)現(xiàn)無線傳感裝置由深度睡眠模式到工作模式的切換。
[0010]其中，電源采用電池。
[0011]敏感單元采用壓力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、熱流傳感器、加速度傳感器或濕度傳感器。
[0012]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):利用CPU的10端口輸出電壓至敏感單元及調(diào)理電路，控制無線傳感裝置在不同工作模式下的供電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果;直接采用電池供電，節(jié)省了電源布線，安裝維護(hù)十分方便，同時結(jié)合CPU供電模式的切換，實(shí)現(xiàn)了電池電量的最大化利用，有效延長了電池的實(shí)用壽命。通過無線手持信標(biāo)機(jī)和RFID電路實(shí)現(xiàn)對裝置處于深度睡眠模式時的遠(yuǎn)程喚醒，對無線傳感裝置的工作模式切換更加方便。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有無線壓力傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明無線傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，卜無線手持信標(biāo)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]如圖2所示，本發(fā)明無線傳感裝置包括敏感單元、調(diào)理電路、AD采集電路、CPU、RFID電路、無線收發(fā)電路、電池和無線手持信標(biāo)機(jī)。敏感單元采用壓力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、熱流傳感器、加速度傳感器或濕度傳感器，進(jìn)行壓力、溫度、振動、熱流、加速度或濕度信號的采集，采集到的信號經(jīng)調(diào)理調(diào)理電路進(jìn)行濾波、放大處理后，進(jìn)入AD采集電路完成模擬信號至數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)入CPU，實(shí)現(xiàn)數(shù)字編碼處理后經(jīng)無線收發(fā)電路發(fā)射出去。本發(fā)明無線傳感裝置的供電方式如下:CPU由電池直接供電，敏感單元和調(diào)理電路由CPU的10端口輸出電壓經(jīng)穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后進(jìn)行供電。本發(fā)明無線傳感裝置具有三種模式:工作模式、睡眠模式和深度睡眠模式，當(dāng)CPU通過指令控制敏感單元采樣和無線收發(fā)電路發(fā)射時處于工作模式，其余時間處于睡眠模式，當(dāng)無線傳感裝置需要長期待機(jī)不工作省電時，將器其切換到深度睡眠模式(睡眠模式下，CPU內(nèi)部的睡眠定時器工作，定時喚醒無線傳感裝置檢查是否需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集或傳輸，處于工作就緒狀態(tài)；深度睡眠模式下，CPU內(nèi)部的睡眠定時器也處于關(guān)閉狀態(tài)，僅與RFID電路相連的接口端工作，用于接收喚醒信號)。當(dāng)敏感單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣時，CPU的10端口輸出電壓經(jīng)穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，供電給敏感單元和調(diào)理電路；當(dāng)不需要數(shù)據(jù)采樣時，10端口可關(guān)斷輸出，降低敏感單元和調(diào)理電路的電源消耗。這樣實(shí)施能源管理之后，CPU只有在采樣和發(fā)射時處于工作模式，功耗相對高一些，而前級電路(敏感單元和調(diào)理電路)也只有在采樣時處于耗電模式，其余時間段，CPU處于休眠模式，而前級電路由10端口切斷電源供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)電效果。
[0017]當(dāng)無線傳感裝置處于深度睡眠模式時，需要將其喚醒，通過無線手持信標(biāo)機(jī)1(高華科技的JWX1S-HS型手持信標(biāo)機(jī))發(fā)射RFID喚醒信號，由RFID電路接收該RFID喚醒信號，當(dāng)信號累積到一定能量級別時，RFID電路觸發(fā)開關(guān)閉合，由CPU識別該閉合信號，由CPU處理喚醒操作，實(shí)現(xiàn)無線傳感裝置由深度睡眠模式到工作模式的切換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線傳感裝置，包括敏感單元、調(diào)理電路、AD采集電路、CHJ、無線收發(fā)電路和電源;所述敏感單元依次通過調(diào)理電路、AD采集電路、CPU和無線收發(fā)電路相連;所述電源對無線傳感裝置供電；其特征在于:所述電源對CHJ直接供電;所述敏感單元、調(diào)理電路通過所述CPU的10端口供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感裝置，其特征在于:所述CHJ的10端口通過穩(wěn)壓芯片后分別與敏感單元和調(diào)理電路相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳感裝置，其特征在于:所述無線傳感裝置還包括穩(wěn)壓芯片;所述無線傳感裝置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三種模式；當(dāng)無線傳感裝置處于工作模式時，所述CPU的10端口輸出電壓，經(jīng)所述穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，給敏感單元和調(diào)理電路供電；當(dāng)無線傳感裝置處于睡眠模式和深度睡眠模式時，所述CHJ的10端口關(guān)斷輸出。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線傳感裝置，其特征在于:所述無線傳感裝置還包括RFID電路和無線手持信標(biāo)機(jī);所述RFID電路與所述CPU相連;所述無線手持信標(biāo)機(jī)與RFID電路通信相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的無線傳感裝置，其特征在于:所述電源采用電池。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的無線傳感裝置，其特征在于:所述敏感單元采用壓力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、熱流傳感器、加速度傳感器或濕度傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線傳感裝置，包括敏感單元、調(diào)理電路、AD采集電路、CPU、無線收發(fā)電路和電源；敏感單元依次通過調(diào)理電路、AD采集電路、CPU和無線收發(fā)電路相連；電源對無線傳感裝置供電；其中電源對CPU直接供電；敏感單元、調(diào)理電路通過CPU的IO端口供電。本發(fā)明無線傳感裝置能耗小，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
【IPC分類】G08C17/02, G05B19/042
【公開號】CN105488989
【申請?zhí)枴緾N201610070316
【發(fā)明人】張闖志, 胡建斌, 豐永, 陳亮
【申請人】南京高華科技股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年2月2日