低功耗采集器制造技术

本实用新型专利技术属于数据采集应用技术领域，具体公开了低功耗采集器，包括外部电源电池、稳压电路、按键、LED模块、窄带物联网模块、接口、温度传感器、USB转TTL模块、ARM处理器和GPIO模块。本实用新型专利技术的有益效果在于：1、采用网络模块进行远程信息的共享存储，可以避免信息的丢失，采用功耗更低的NBIoT技术，低功耗系列单片机STM32L151C8T6A，支持单片机进入睡眠模式，定时进行唤醒，功耗非常低；2、采用了外部电源与电池共同共存方案，自动切换成电池供电，不需要人工操作，硬件电路自动完成切换，灵活使用供电；3、体积小，易于安装，功耗低，适合在野外等不方便提供外部电源的地方使用，组网灵活，不需要走线，随时都可以连接到服务器，采用MQTT协议，数据安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
低功耗采集器
本技术属于数据采集应用
，具体涉及低功耗采集器。
技术介绍
随着物联网技术的不断发展，各类传感器都需要传送到网络云平台，传统采集器通常需要用以太网RJ45接口或者GPRS进行数据传送。用以太网RJ45接口就需要走线，安装时候要综合考虑采集器的安装位置，才能确定走线的安全简单，因为布线比较麻烦，需要人员现场确定走线，也增加了安装的成本。GPRS这样的传送方式，增加了采集器的功耗，不利于在野外安装设备。像Zigbee,WIFI这样的无线局域网，传送距离达不到我们的要求。NBIoT是近年来物联网领域一项新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫做低功耗广域网(LPWAN)。NBIoT设备低功耗可以做到非常小，设备续航时间可以从过去的几个月大幅提升到几年。因此，基于上述问题，本技术提供低功耗采集器。
技术实现思路
技术目的：本技术的目的是提供低功耗采集器，解决了
技术介绍
中提出的问题。技术方案：本技术提供低功耗采集器，包括外部电源电池、稳压电路、按键、LED模块、窄带物联网模块、接口、温度传感器、USB转TTL模块、ARM处理器、GPIO模块；所述稳压电路、按键、LED模块、窄带物联网模块、接口、温度传感器、USB转TTL模块、GPIO模块分别与ARM处理器连接，其中，外部电源电池与稳压电路连接。本技术方案的，所述外部电源电池提供usb接口，当有外部5V供电，使用外部电源供电，给电池充电；不使用外部5V供电，自动切换电路可以使用内部电池。本技术方案的，所述稳压电路把所述外部电源电池提供的5V电压转换成稳定的3.3V电压，提供给所述ARM处理器工作电压。本技术方案的，所述按键与所述ARM处理器连接，给用户提供选择功能；所述LED模块与所述ARM处理器连接，直观反馈设备运行的状态。本技术方案的，所述窄带物联网模块采用的SIM7020C模块，为多频段NBIoT无线通信模组，42PINLCC封装，串口与所述ARM处理器通信，所述ARM处理器采用AT指令控制SIM7020C，与服务器进行连接。本技术方案的，所述ARM处理器通过所述接口进行程序调试，所述USB转TTL模块可与外部的USB设备进行通信，所述ARM处理器处理接收的数据，所述温度传感器采用DHT12采用IIC与所述ARM处理器通信。本技术方案的，所述GPIO模块是通过排针引出所述ARM处理器的引脚，方便用户接入其他设备。与现有技术相比，本技术的低功耗采集器的有益效果在于：1、采用网络模块进行远程信息的共享存储，可以避免信息的丢失，采用功耗更低的NBIoT技术，ARM采用ST公司推出的低功耗系列单片机STM32L151C8T6A，支持单片机进入睡眠模式，定时进行唤醒，功耗非常低；2、采用了外部电源与电池共同共存方案，再有外部5V电源供电的情况下，会自动给电池进行充电，在没有外部电源的情况下，自动切换成电池供电，不需要人工操作，硬件电路自动完成切换，灵活使用供电；3、体积小，易于安装，功耗低，适合在野外等不方便提供外部电源的地方使用，组网灵活，不需要走线，随时都可以连接到服务器，采用MQTT协议，数据安全可靠；4、传统的采集数据主要依赖底层的MCU，这样过分的增加了底层的处理器的负担，直接采集数据到云端，减少了底层MCU的工作量。云端可以利用强大的硬件资源进行大数据分析，在大数据分析的背景下，能得出客观规律，指导生产。附图说明图1是本技术的低功耗采集器的结构示意图；图2-图5是本技术的低功耗采集器的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本技术。如图1所示的低功耗采集器，包括外部电源电池1、稳压电路2、按键3、LED模块4、窄带物联网模块5、接口6、温度传感器7、USB转TTL模块8、ARM处理器9、GPIO模块10；所述稳压电路2、按键3、LED模块4、窄带物联网模块5、接口6、温度传感器7、USB转TTL模块8、GPIO模块10分别与ARM处理器9连接，其中，外部电源电池1与稳压电路2连接。进一步优选的，所述外部电源电池1提供usb接口，当有外部5V供电，使用外部电源供电，给电池充电；不使用外部5V供电，自动切换电路可以使用内部电池；及所述稳压电路2把所述外部电源电池1提供的5V电压转换成稳定的3.3V电压，提供给所述ARM处理器9工作电压；及所述按键3与所述ARM处理器9连接，给用户提供选择功能，所述LED模块4与所述ARM处理器9连接，直观反馈设备运行的状态；及所述窄带物联网模块5采用的SIM7020C模块，为多频段NBIoT无线通信模组，42PINLCC封装，串口与所述ARM处理器9通信，所述ARM处理器9采用AT指令控制SIM7020C，与服务器进行连接；及所述ARM处理器9通过所述接口6进行程序调试，所述USB转TTL模块8可与外部的USB设备进行通信，所述ARM处理器9处理接收的数据，所述温度传感器7采用DHT12采用IIC与所述ARM处理器9通信；及所述GPIO模块10是通过排针引出所述ARM处理器9的引脚，方便用户接入其他设备。实施例如图1所示，低功耗采集器，外部电源电池1通过USB口接入5V电源，5V电源经过稳压电路2转换成稳定的3.3V给ARM处理器9提供电源，按键3和LED模块4直接接入ARM处理器9、GPIO引脚，窄带物联网模块5(NBIoT)通过串口与ARM9处理器连接，接口6(J-Link)通过J-tag接口与AMR处理器9连接，温度传感器7通过IIC与ARM处理器9连接，外部通信设备通过USB转TTL模块8与ARM处理器9连接，GPIO模块10通过排针连接外设。本实施例中，所述窄带物联网模块5(NBIoT)为SIM7020C模块,本实施例中温度传感器7为DHT12，所述AMR处理器9为ST公司推出的一款低功耗单片机为STM32L151C8T6A。通过SIM卡槽装入NBIoT卡，调整好天线，固定在合适的位置，外部通过USB接入外接电源或者用电池供电，STM32L151C8T6A通过控制IO口，对SIM7020C模块开关机，通过AT指令配置SIM7020C模块所需要的远程服务器地址等信息，SIM7020C模块连接服务器成功后，STM32L151C8T6A与服务器通过MQTT进行订阅、发布。通过USB转TTL读取外部设备的信息，读取环境的温度值上传给服务器，随后STM32L151C8T6A进入低功耗模式，定时进行唤醒。本结构主要有电池充电/外部电源电池供电切换，在有外部电源供电的情况下，使用外部电源，并可对电池进行充电，在没有外部电源的情况下，有电池直接供电；提供USB接口读取外部设备的数据，通过NBIoT技术把数据传送给服务器，减轻了底层ARM的负担。以上所述仅是本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，在不脱离本技术原理的前提下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低功耗采集器，其特征在于：包括外部电源电池(1)、稳压电路(2)、按键(3)、LED模块(4)、窄带物联网模块(5)、接口(6)、温度传感器(7)、USB转TTL模块(8)、ARM处理器(9)、GPIO模块(10)；所述稳压电路(2)、按键(3)、LED模块(4)、窄带物联网模块(5)、接口(6)、温度传感器(7)、USB转TTL模块(8)、GPIO模块(10)分别与ARM处理器(9)连接，其中，外部电源电池(1)与稳压电路(2)连接。/n

【技术特征摘要】
1.低功耗采集器，其特征在于：包括外部电源电池(1)、稳压电路(2)、按键(3)、LED模块(4)、窄带物联网模块(5)、接口(6)、温度传感器(7)、USB转TTL模块(8)、ARM处理器(9)、GPIO模块(10)；所述稳压电路(2)、按键(3)、LED模块(4)、窄带物联网模块(5)、接口(6)、温度传感器(7)、USB转TTL模块(8)、GPIO模块(10)分别与ARM处理器(9)连接，其中，外部电源电池(1)与稳压电路(2)连接。


2.根据权利要求1所述的低功耗采集器，其特征在于：所述外部电源电池(1)提供usb接口，当有外部5V供电，使用外部电源供电，给电池充电；不使用外部5V供电，自动切换电路可以使用内部电池。


3.根据权利要求1所述的低功耗采集器，其特征在于：所述稳压电路(2)把所述外部电源电池(1)提供的5V电压转换成稳定的3.3V电压，提供给所述ARM处理器(9)工作电压。


4.根据权利要求1所述的低功耗采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，
申请(专利权)人：南京奇崛电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32