一种基于ZigBee技术的噪音采集装置制造方法及图纸

技术编号:12687173 阅读:74 留言:0更新日期:2016-01-09 01:17
本实用新型专利技术提供了一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,包括主体和主体内部的噪音采集电路,噪音采集电路包括有电源模块、噪声采集及控制模块及无线通讯模块,电源模块由锂电池、太阳能电池板及电源切换电路组成,噪声采集及控制模块中设置有传声器、信号调理电路、真有效值转换器和控制器,无线通讯模块采用的是ZigBee通讯模块。本实用新型专利技术的噪音采集装置采用了ZigBee技术,实现了各分布点之间的无线连通;同时本装置功耗低,每处分布点的装置进行单独供电,并通过太阳能充电,极大的节约了系统的部署成本以及后续的运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子技术应用领域,具体涉及一种基于ZigBee技术的噪音采集 目.ο
技术介绍
目前环境噪音监测装置普遍采用RS485总线传输的方式,并且需要外部电源供电,该类装置不仅功耗高、设备体积大、制造和维护成本高,且布线繁杂,浪费人力物力,不便于多点布设。ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术,其特点是近距离、低复杂度、自组网、低功耗、低数据速率,主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee是一种低成本,低功耗的近距离无线组网通讯技术。
技术实现思路
本技术是为解决上述中的技术问题,提供一种体积小、功耗低、可多点布设且各分布点间通讯顺畅的基于ZigBee技术的噪音采集装置。本技术所采用的技术方案为:—种基于ZigBee技术的噪音采集装置,包括该装置的主体,以及设于主体内部的噪音采集电路,其特征在于,所述噪音采集电路,包括电源模块、噪声采集及控制模块及无线通讯模块;-电源模块,由锂电池、太阳能电池板及电源切换电路组成,所述太阳能电池板通过电源切换电路与锂电池连接并为其充电;-噪声采集及控制模块,包括传声器、信号调理电路、真有效值转换器和控制器,该传声器与信号调理电路连接,并经真有效值转换器进行有效值转换后与控制器连接;-无线通讯模块,为ZigBee通讯模块,ZigBee通讯模块的控制端与上述控制器连接,各分布点的噪音采集装置通过ZigBee通讯模块实现无线通讯连接。所述传声器传声部分延伸至主体表面,并为其配备有防风罩;所述ZigBee通讯模块配备通讯天线,并安装于主体表面。 所述控制器为内置有A/D转换器的MCU微控制器,所述真有效值转换器为RMS-DC转换器,以减轻单片机的计算负担并实现更低功耗。所述MCU微控制器的型号为MSP430F1611。所述信号调理电路中,沿信号传输方向,依次为:自适应放大器、带通滤波器和绝对值电路。所述自适应放大器中,采用了两块TLV2264运放芯片,同时每路放大倍数由模拟开关进行通断控制,以实现更低的功耗。所述带通滤波器为由一个单运放组建成的有源二阶带通滤波器,并具有A计权等响曲线衰减特性。所述绝对值电路中,采用了两块TLV2264芯片和四个LL4148 二极管。本技术的噪音采集装置采用了 ZigBee技术,实现了各分布点之间的无线连通;同时本装置功耗低,每处分布点的装置进行单独供电,并通过太阳能充电,极大的节约了系统的部署成本以及后续的运行成本。【附图说明】图1为本技术的主体结构图;图2为本技术中噪音采集电路的系统方框图;图3为本技术中自适应放大器的电路图;图4为本技术中带通滤波器的电路图;图5为本技术中绝对值电路的电路图。图示说明:1_通讯天线、2-防风罩、3-太阳能电池板、4-传声器、5-自适应放大器、6-带通滤波器、7-绝对值电路、8-RMS-DC转换器、9-MCU微控制器、1-ZigBee通讯模块、11-锂电池、12-电源切换电路、13-主体。【具体实施方式】下面结合附图,对本技术作进一步地说明。如图所述的基于ZigBee技术的噪音采集装置,该装置主体(13)的表面安装有通讯天线(I)、传声器⑷防风罩⑵和太阳能电池板,并与主体(13)内部的噪音采集电路中的相应器件连接。噪音采集电路,内设有电源模块、噪声采集及控制模块及ZigBee通讯模块(10)。电源模块中,设有锂电池(11)、太阳能电池板⑶及电源切换电路(12)组成,太阳能电池板⑶通过电源切换电路(12)与锂电池(11)连接并为其充电,太阳能电池板(3)的发电主体设于噪音采集装置的主体表面。噪声采集及控制模块,依次包括有传声器(4)、自适应放大器(5)、带通滤波器(6)、绝对值电路(7)、RMS-DC转换器⑶和MCU微控制器(9),MCU微控制器(9)内置了 A/D转换器,例如型号为MSP430F1611的单片机。噪音信号通过传声器(4)将声波信号转换为电信号,而后电信号再经过自适应放大器(5)进行放大,并根据声级值判断信号强弱进行匹配放大。自适应放大器(5)中,采用了两块TLV2264运算放大芯片,同时每路放大倍数由模拟开关进行通断控制,可扩展输入信号的测量动态范围,使测量范围达到30-130dB。放大后的电信号,进入带通滤波器(6)进行滤波处理。带通滤波器(6)是由一个单运放组建成的有源二阶带通滤波器¢),并具有A计权等响曲线衰减特性,省去了微控制器内的加权算法。滤波后的信号为双极性信号,通过绝对值电路(7)转换为单极性信号,该绝对值电路(7)由两个TLV2264和四个二极管LL4148组成。转换后的信号通过RMS-DC转换器(8)进行有效值计算,使得计算值与校正值一致,而后进入MCU微控制器(9),得出A计权值。ZigBee通讯模块(10),转换的噪音信号进入MCU微控制器(9)后,MCU微控制器(9)通过串口将数据发送给ZigBee通讯模块(10),各分布点的噪音采集装置通过ZigBee通讯模块(10)实现无线通讯连接,并通过ZigBee通讯模块(10)发送至相应的终端服务器,利用目前成熟的ZigBee短程自组网技术,可实现多点同步监测和分析。以上所述仅表达了本技术的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。【主权项】1.一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,包括该装置的主体,以及设于主体内部的噪音采集电路,其特征在于,所述噪音采集电路,包括电源模块、噪声采集及控制模块及无线通讯模块; -电源模块,由锂电池、太阳能电池板及电源切换电路组成,所述太阳能电池板通过电源切换电路与锂电池连接并为其充电; -噪声采集及控制模块,包括传声器、信号调理电路、真有效值转换器和控制器,该传声器与信号调理电路连接,并经真有效值转换器进行有效值转换后与控制器连接; -无线通讯模块,为ZigBee通讯模块,ZigBee通讯模块的控制端与上述控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,其特征在于,所述传声器传声部分延伸至主体表面,并为其配备有防风罩;所述ZigBee通讯模块配备通讯天线,并安装于主体表面。3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,其特征在于,所述控制器为内置有A/D转换器的MCU微控制器,所述真有效值转换器为RMS-DC转换器。4.根据权利要求3所述的一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,其特征在于,所述MCU微控制器的型号MSP430F1611。5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,其特征在于,所述信号调理电路中,沿信号传输方向,依次为:自适应放大器、带通滤波器和绝对值电路。6.根据权利要求5所述的一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,其特征在于,所述自适应放大器中,采用了两块TLV2264运放芯片,同时每路放大倍数由模拟开关进行通断控制。7.根据权利要求5所述的一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee技术的噪音采集装置,包括该装置的主体,以及设于主体内部的噪音采集电路,其特征在于,所述噪音采集电路,包括电源模块、噪声采集及控制模块及无线通讯模块;‑电源模块,由锂电池、太阳能电池板及电源切换电路组成,所述太阳能电池板通过电源切换电路与锂电池连接并为其充电;‑噪声采集及控制模块,包括传声器、信号调理电路、真有效值转换器和控制器,该传声器与信号调理电路连接,并经真有效值转换器进行有效值转换后与控制器连接;‑无线通讯模块,为ZigBee通讯模块,ZigBee通讯模块的控制端与上述控制器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王辅宋谢镇刘文峰刘付鹏刘国勇李松
申请(专利权)人:江西飞尚科技有限公司
类型:新型
国别省市:江西;36

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