基于zigBee的低功耗无线模块及其该无线模块低功耗处理方法技术

本发明专利技术提供了一种基于zigBee的低功耗无线模块及其该无线模块低功耗处理方法，包括长度为27mm、宽度为18mm以及厚度为0.1mm的无线PCB板，在无线PCB板的两侧边对称设有多个邮票焊点引脚，多个邮票焊点引脚的总长度为18mm，在无线PCB板上设有天线接入孔。本发明专利技术主要是利用先进的计算机技术、无线控制技术、低功耗休眠技术，采用国际通用标准的ZHA协议，实现无线模块自组网功能，以达到对终端传感设备的监控管理。

【技术实现步骤摘要】
基于zigBee的低功耗无线模块及其该无线模块低功耗处理方法
本专利技术涉及无线模块领域，具体是一种基于zigBee的低功耗无线模块及其该无线模块低功耗处理方法。
技术介绍
无线通信模块已经有了多年的发展，目前的智能传感、智能家电内部普及率已到家家户户，近年随着远程遥控、遥信、遥测技术、智能化的快速发展，关键的基础器件成本大为降低而性能已经达到较高的水平了，基础技术方面也有了更多的可用技术，远程控制功能在技术实现上也很容易。现有技术存在以下问题：（1）zigBee模块大规模组网存在稳定性问题；（2）低功耗工作问题；（3）传输距离问题；（4）数据收发的可靠性问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种基于zigBee的低功耗无线模块以及涉及到低功耗处理办法，以便在不改变既有传感器功能的基础上，集成无线通信功能，实现传感设备的远程监控。本专利技术公开了一种基于zigBee的低功耗无线模块，包括长度为27mm、宽度为18mm以及厚度为0.1mm的无线PCB板，在无线PCB板的两侧边对称设有多个邮票焊点引脚，多个邮票焊点引脚的总长度为18mm，在无线PCB板上设有天线接入孔。进一步改进，所述邮票焊点引脚等间距设置，相邻两个邮票焊点引脚的中心点之间的距离为2.0mm。进一步改进，所述的天线接入孔长3.2mm，宽3.0mm。一种无线模块低功耗处理方法，包括以下步骤：1）通过对无线模块某一个引脚提供高电平的触发模式实现对无线模块MCU的唤醒，以达到正常工作、远程可控、数据转发的能力；2）通过对无线模块工作电压的范围控制，同时在电路设计过程中采用低功耗的器件，减少物理部分的功耗；同时用低功耗MCU，在有外部触发时，通过电平引脚唤醒无线模块，无线模块将数据处理完毕后，立即进入睡眠模式；3）外部传感器状态监测与反馈是指当无线模块被唤醒后（或者在一定的时间周期内自动醒来后），串口接收传感器制定引脚提供的电平或其他数据，无线模块将接收到的数据转发至无线网关后，自主进入休眠模式；4）无线模块被唤醒后，无线模块处于待机接收命令状态，无线模块收到控制指令后，将数据转发至MCU后立即进入休眠模式；MCU收到远程控制命令后，解析进行控制操作，操作完成后立即进入休眠模式。本专利技术有益效果在于：（1）通过特殊的唤醒机制，让无线模块处于最长时间休眠，最大化减少无线模块的工作时间；（2）不用更改原有内部结构，只需增加无线模块即可，最大化兼容市面所有的传感器设备；（4）通过低功耗MCU和低功耗无线管理应用，同时结合低功耗控制逻辑，最大化降低无线模块工作时间，节约电池电能，延长电池工作时长；（5）当传感器处于异常状态时，可以通过异常状态引脚唤醒无线模块，第一时间将数据信息上传至移动终端；（6）通过低功耗的处理，可以确保设备工作时间不低于正常工作时间的90%。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术如图1所示，包括长度为27mm、宽度为18mm以及厚度为0.1mm的无线PCB板1，在无线PCB板的两侧边对称设有多个邮票焊点引脚3，多个邮票焊点引脚的总长度为18mm，在无线PCB板上设有天线接入孔2。所述邮票焊点引脚等间距设置，相邻两个邮票焊点引脚的中心点之间的距离为2.0mm。所述的天线接入孔长3.2mm，宽3.0mm。一种无线模块低功耗处理方法，包括以下步骤：1）通过对无线模块某一个引脚提供高电平的触发模式实现对无线模块MCU的唤醒，以达到正常工作、远程可控、数据转发的能力；2）通过对无线模块工作电压的范围控制，同时在电路设计过程中采用低功耗的器件，减少物理部分的功耗；同时用低功耗MCU，在有外部触发时，通过电平引脚唤醒无线模块，无线模块将数据处理完毕后，立即进入睡眠模式；3）外部传感器状态监测与反馈是指当无线模块被唤醒后（或者在一定的时间周期内自动醒来后），串口接收传感器制定引脚提供的电平或其他数据，无线模块将接收到的数据转发至无线网关后，自主进入休眠模式；4）无线模块被唤醒后，无线模块处于待机接收命令状态，无线模块收到控制指令后，将数据转发至MCU后立即进入休眠模式；MCU收到远程控制命令后，解析进行控制操作，操作完成后立即进入休眠模式。本专利主要是利用先进的计算机技术、无线控制技术、低功耗休眠技术，采用国际通用标准的ZHA协议，实现无线模块自组网功能，以达到对终端传感设备的监控管理。本模块具备以下功能优势：（1）采用低功耗的zigBee通信组网方式，采用国际通用标准协议；（2）采用邮票孔贴片和插针式组合封装形式，贴片方便；（3）数据传输有加密机制，确保数据传输安全；（4）具备高密度组网能力，可有效组网≥100个节点；（5）由于采用低功耗处理方式，无需担心电源问题，彻底解决当前无线模块收发耗电问题，数据收发功耗不大于8mA；（6）无线模块唤醒时，通过串口引脚获取接口内容，将数据转发至无线模块，由无线部分负责数据转发与接收，数据收发完毕后立即进度休眠模式；本专利技术主要解决以下问题：（1）解决zigBee模块大规模组网稳定性问题；（2）解决低功耗工作问题；（3）解决传输距离问题；（4）解决数据收发的可靠性问题。一、硬件结构设计（1）封装形式采用邮票孔贴片和插针式组合封装形式。（2）尺寸大小支持多种大小规格的尺寸来支持不同的传感节点类型；通用带PA规格封装详见CC2530_P库文件；通用不带PA规格3cm*2cm*0.2cm。（3）天线带PA采用IPX接口天线；不带PA采用PCB天线和IPX接口天线；二、引脚定义采用CC2530-F256KB的CPU，CC2592/CC2591功放芯片，模块输出接口如下Pin1DC3.3vPin20GNDPin2UART_TXPin19DO1Pin3UART_RXPin18DO2Pin4DI3（MISO）Pin17DO3（MCS）Pin5DI4（MOSI）Pin16DO4（MCK）Pin6DBG_CLK（下载口）Pin15ADC0Pin7DBG_DAT（下载口）Pin14ADC1Pin8RESETBPin13DI3（对码）Pin9DC3.3vPin12DI2Pin10GNDPin11DI1三、模块功能（1）星型组网，终端节点数》=100个。（2）模块首次手动组网，利用按键对码触发组网。（3）系统组网完成后，自动保存，模块上电后自动组网，100节点连网时间要求在2分钟以内，掉电自己能够恢复。（4）如果终端因为天线等硬件损坏，尝试连网5次，还是连接不通，则不再连网，此时终端要设置成深度睡眠模式，终端只有重新上电，再进行循环操作。（5）终端模块连网后，具备定时和外部IO唤醒功能，定时唤醒时间可配置，唤醒方式可配置。（6）底层提供无线收发函数接口，串口收发函数接口，SPI（主动方式）接口，IO接口。（7）多个网关存在时，组网互不干扰。（8）终端有主动上报监控端口采集数据功能。（9）支持串口透明传输功能。本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于zigBee的低功耗无线模块，其特征在于：包括长度为27mm、宽度为18mm以及厚度为0.1mm的无线PCB板，在无线PCB板的两侧边对称设有多个邮票焊点引脚，多个邮票焊点引脚的总长度为18mm，在无线PCB板上设有天线接入孔。

【技术特征摘要】
1.一种基于zigBee的低功耗无线模块，其特征在于：包括长度为27mm、宽度为18mm以及厚度为0.1mm的无线PCB板，在无线PCB板的两侧边对称设有多个邮票焊点引脚，多个邮票焊点引脚的总长度为18mm，在无线PCB板上设有天线接入孔。2.根据权利要求1所述的基于zigBee的低功耗无线模块，其特征在于：所述邮票焊点引脚等间距设置，相邻两个邮票焊点引脚的中心点之间的距离为2.0mm。3.根据权利要求1所述的基于zigBee的低功耗无线模块，其特征在于：所述的天线接入孔长3.2mm，宽3.0mm。4.一种无线模块低功耗处理方法，其特征在于：包括以下步骤：1）通过对无线模块某一个引脚提供高电平的触发模式实现对无线模块M...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐后富，
申请(专利权)人：江苏启泰物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32