基于窄带物联网的低功耗变送器制造技术

技术编号:29043160 阅读:21 留言:0更新日期:2021-06-26 05:53
本实用新型专利技术公开了一种基于窄带物联网的低功耗变送器,属于变送器领域,包括:单片机模块;稳压电源模块,连接单片机模块;数据采集模块,连接单片机模块;数据采集供电模块,连接数据采集模块;数据采集供电开关模块,连接数据采集供电模块;无线模块,连接单片机模块;状态指示模块,连接单片机和无线模块;电源模块,分别连接稳压电源模块、数据采集模块、数据采集供电开关模块、无线模块和状态指示模块;电源电压检测模块,分别连接电源模块和单片机模块。本实用新型专利技术的有益效果在于:低功耗,使用寿命长;能够及时上传报警数据,并指示变送器的工作状态,了解变送器状态;无线传输距离远、连接量多,广泛应用于消防远程数据传送。

【技术实现步骤摘要】
基于窄带物联网的低功耗变送器
本技术涉及变送器领域,尤其涉及一种基于窄带物联网的低功耗变送器。
技术介绍
窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180kHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。目前,基于NB-IOT的变送器的功耗还较高,不利于推广利用,无法适应于不同的场合是使用需求,因此针对以上问题,迫切需要设计出一种基于窄带物联网的低功耗变送器,以满足实际使用的需要。
技术实现思路
为了解决以上技术问题,本技术提供了一种基于窄带物联网的低功耗变送器。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现:本技术提供一种基于窄带物联网的低功耗变送器,所述变送器包括:单片机模块,所述单片机模块包括一定时器,以及一内置的模数转换I\O口;稳压电源模块,连接所述单片机模块,用于为单片机模块提供稳定的工作电压;数据采集模块,连接所述单片机模块,用于采集压力传感器的数据;数据采集供电模块,连接所述数据采集模块,用于为所述数据采集模块提供稳定的工作电压;数据采集供电开关模块,连接所述数据采集供电模块,用于控制所述数据采集供电模块,并于所述数据采集模块采集数据后,切断所述数据采集模块的供电电源;窄带物联网无线模块,连接所述单片机模块,用于接收所述传感器数据,并将所述传感器数据上传至一云端服务器;状态指示模块,连接所述单片机和所述窄带物联网无线模块,用于指示所述窄带物联网无线模块的工作状态;电源模块,分别连接所述稳压电源模块、数据采集模块、数据采集供电开关模块、所述窄带物联网无线模块和所述状态指示模块,所述电源模块包括一电源输出端;电源电压检测模块,分别连接所述电源模块和所述单片机模块,用于检测电源电压,并将所述电源电压传输至所述单片机的所述模数转换I\O口。优选地,所述稳压电源模块包括:一第二稳压芯片,所述第二稳压芯片的电压输入端和使能端分别连接所述电源输出端,所述第二稳压芯片的接地端口连接一接地端;一第六电容,所述第六电容的一端连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第六电容的另一端连接所述接地端;一第七电容,所述第七电容的两端分别连接于所述第六电容的两端;一第八电容,所述第八电容的一端连接所述第二稳压芯片的使能端,所述第八电容的另一端连接所述接地端。优选地,所述单片机模块包括:一第四芯片,所述第四芯片的异步复位端口通过一第十六电阻连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第四芯片的接地端口和输入输出端的接地端口分别连接所述接地端,所述第四芯片的电源输入端口、模拟电源端口、参考电压端口、复位端口和输入输出端的电源端口分别连接所述第二稳压芯片的电压输出端;一第十四电容,所述第十四电容的一端连接所述第四芯片的异步复位端口,所述第十四电容的另一端连接所述接地端;一第十九电容,所述第十九电容的一端连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第十九电容的另一端连接所述接地端;一第二十电容,所述第二十电容的一端连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第二十电容的另一端连接所述接地端;一第十二电容,所述第十二电容的一端连接所述第四芯片的输入输出端的电源端口,所述第十二电容的另一端连接所述接地端;一第十三电容,所述第十三电容的一端连接所述第四芯片的输入输出端的电源端口,所述第十三电容的另一端连接所述接地端;一第七电阻,所述第七电阻的一端连接所述第四芯片的第六端口;一第八电阻,所述第八电阻的一端连接所述第四芯片的第七端口;一第二十三电容,所述第二十三电容的一端连接所述第四芯片的复位端口,所述第二十三电容的另一端连接所述接地端。优选地,所述电源电压检测模块包括:一第二十五电阻,所述第二十五电阻的一端连接一接地端,所述第二十五电阻的另一端通过一第十七电阻连接一电源输出端,所述第十七电阻和所述第二十五电阻之间设有第一节点;一第二十三电阻,所述第二十三电阻的一端连接所述第四芯片的第十一端口,所述第二十三电阻的另一端连接所述第一节点;一第十六电容,所述第十六电容的一端连接所述第一节点,所述第十六电容的另一端连接所述接地端。优选地,所述状态指示模块包括:一第九晶体管,所述第九晶体管的基极通过一第三十一电阻连接所述第四芯片的第八端口,所述第九晶体管的发射极连接所述接地端;一第一发光二极管,所述第一发光二极管的阳极连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第一发光二极管的阴极通过一第二十八电阻连接所述第九晶体管的集电极;一第十晶体管,所述第十晶体管的基极通过所述第三十二电阻连接所述第四芯片的第十端口,所述第十晶体管的发射极连接所述接地端;一第二发光二极管,所述第二发光二极管的阳极连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第二发光二极管的阴极通过一第二十九电阻连接所述第十晶体管的集电极。优选地,所述数据采集供电开关模块包括:一第一晶体管,所述第一晶体管的源极连接所述电源输出端;一第二电阻,所述第二电阻的两端分别连接所述第一晶体管的栅极和源极;一第二晶体管,所述第二晶体管的集电极连接所述第一晶体管的栅极,所述第二晶体管的基极通过一第三电阻连接所述第四芯片的第十二端口。优选地,所述数据采集供电模块包括:一第三运算放大器,所述第三运算放大器的正相输入端通过一第六电阻连接所述第一晶体管的漏极,所述第三运算放大器的正电源端连接所述第一晶体管的漏极,所述第三运算放大器的地端连接所述接地端;一转接端子,所述转接端子的第一端口连接所述第三运算放大器的输出端,所述转接端子的第四端口通过一第九电阻连接所述第三运算放大器的反相输入端;一第十电阻,所述第十电阻的两端分别连接所述第三运算放大器的反相输入端和所述接地端;一第十电容,所述第十电容的两端分别连接所述第三运算放大器的所述正电源端和所述接地端;一第九电容,所述第九电容的一端连接所述第三运算放大器的正相输入端,所述第九电容的另一端连接所述接地端;一第四晶体管,所述第四晶体管的阳极连接所述第三运算放大器的正相输入端,所述第四晶体管的阴极连接所述接地端。优选地,所述数据采集模块包括:一第五芯片,所述第五芯片的串行时钟输入端口连接所述第四芯片的第三端口,通过一第二十电阻连接所述第一晶体管的漏极,所述第五芯片的片选端口、第一输入输出端口、第二输入输出端口、反相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述变送器包括:/n单片机模块,所述单片机模块包括一定时器,以及一内置的模数转换I\O口;/n稳压电源模块,连接所述单片机模块,用于为单片机模块提供稳定的工作电压;/n数据采集模块,连接所述单片机模块,用于采集压力传感器的数据;/n数据采集供电模块,连接所述数据采集模块,用于为所述数据采集模块提供稳定的工作电压;/n数据采集供电开关模块,连接所述数据采集供电模块,用于控制所述数据采集供电模块,并于所述数据采集模块采集数据后,切断所述数据采集模块的供电电源;/n窄带物联网无线模块,连接所述单片机模块,用于接收所述传感器数据,并将所述传感器数据上传至一云端服务器;/n状态指示模块,连接所述单片机和所述窄带物联网无线模块,用于指示所述窄带物联网无线模块的工作状态;/n电源模块,分别连接所述稳压电源模块、数据采集模块、数据采集供电开关模块、所述窄带物联网无线模块和所述状态指示模块,所述电源模块包括一电源输出端;/n电源电压检测模块,分别连接所述电源模块和所述单片机模块,用于检测电源电压,并将所述电源电压传输至所述单片机的所述模数转换I\O口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述变送器包括:
单片机模块,所述单片机模块包括一定时器,以及一内置的模数转换I\O口;
稳压电源模块,连接所述单片机模块,用于为单片机模块提供稳定的工作电压;
数据采集模块,连接所述单片机模块,用于采集压力传感器的数据;
数据采集供电模块,连接所述数据采集模块,用于为所述数据采集模块提供稳定的工作电压;
数据采集供电开关模块,连接所述数据采集供电模块,用于控制所述数据采集供电模块,并于所述数据采集模块采集数据后,切断所述数据采集模块的供电电源;
窄带物联网无线模块,连接所述单片机模块,用于接收所述传感器数据,并将所述传感器数据上传至一云端服务器;
状态指示模块,连接所述单片机和所述窄带物联网无线模块,用于指示所述窄带物联网无线模块的工作状态;
电源模块,分别连接所述稳压电源模块、数据采集模块、数据采集供电开关模块、所述窄带物联网无线模块和所述状态指示模块,所述电源模块包括一电源输出端;
电源电压检测模块,分别连接所述电源模块和所述单片机模块,用于检测电源电压,并将所述电源电压传输至所述单片机的所述模数转换I\O口。


2.根据权利要求1所述的基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述稳压电源模块包括:
一第二稳压芯片,所述第二稳压芯片的电压输入端和使能端分别连接所述电源输出端,所述第二稳压芯片的接地端口连接一接地端;
一第六电容,所述第六电容的一端连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第六电容的另一端连接所述接地端;
一第七电容,所述第七电容的两端分别连接于所述第六电容的两端;
一第八电容,所述第八电容的一端连接所述第二稳压芯片的使能端,所述第八电容的另一端连接所述接地端。


3.根据权利要求2所述的基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述单片机模块包括:
一第四芯片,所述第四芯片的异步复位端口通过一第十六电阻连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第四芯片的接地端口和输入输出端的接地端口分别连接所述接地端,所述第四芯片的电源输入端口、模拟电源端口、参考电压端口、复位端口和输入输出端的电源端口分别连接所述第二稳压芯片的电压输出端;
一第十四电容,所述第十四电容的一端连接所述第四芯片的异步复位端口,所述第十四电容的另一端连接所述接地端;
一第十九电容,所述第十九电容的一端连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第十九电容的另一端连接所述接地端;
一第二十电容,所述第二十电容的一端连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第二十电容的另一端连接所述接地端;
一第十二电容,所述第十二电容的一端连接所述第四芯片的输入输出端的电源端口,所述第十二电容的另一端连接所述接地端;
一第十三电容,所述第十三电容的一端连接所述第四芯片的输入输出端的电源端口,所述第十三电容的另一端连接所述接地端;
一第七电阻,所述第七电阻的一端连接所述第四芯片的第六端口;
一第八电阻,所述第八电阻的一端连接所述第四芯片的第七端口;
一第二十三电容,所述第二十三电容的一端连接所述第四芯片的复位端口,所述第二十三电容的另一端连接所述接地端。


4.根据权利要求3所述的基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述电源电压检测模块包括:
一第二十五电阻,所述第二十五电阻的一端连接一接地端,所述第二十五电阻的另一端通过一第十七电阻连接一电源输出端,所述第十七电阻和所述第二十五电阻之间设有第一节点;
一第二十三电阻,所述第二十三电阻的一端连接所述第四芯片的第十一端口,所述第二十三电阻的另一端连接所述第一节点;
一第十六电容,所述第十六电容的一端连接所述第一节点,所述第十六电容的另一端连接所述接地端。


5.根据权利要求3所述的基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述状态指示模块包括:
一第九晶体管,所述第九晶体管的基极通过一第三十一电阻连接所述第四芯片的第八端口,所述第九晶体管的发射极连接所述接地端;
一第一发光二极管,所述第一发光二极管的阳极连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第一发光二极管的阴极通过一第二十八电阻连接所述第九晶体管的集电极;
一第十晶体管,所述第十晶体管的基极通过第三十二电阻连接所述第四芯片的第十端口,所述第十晶体管的发射极连接所述接地端;
一第二发光二极管,所述第二发光二极管的阳极连接所述第二稳压芯片的电压输出端,所述第二发光二极管的阴极通过一第二十九电阻连接所述第十晶体管的集电极。


6.根据权利要求3所述的基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述数据采集供电开关模块包括:
一第一晶体管,所述第一晶体管的源极连接所述电源输出端;
一第二电阻,所述第二电阻的两端分别连接所述第一晶体管的栅极和源极;
一第二晶体管,所述第二晶体管的集电极连接所述第一晶体管的栅极,所述第二晶体管的基极通过一第三电阻连接所述第四芯片的第十二端口。


7.根据权利要求6所述的基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述数据采集供电模块包括:
一第三运算放大器,所述第三运算放大器的正相输入端通过一第六电阻连接所述第一晶体管的漏极,所述第三运算放大器的正电源端连接所述第一晶体管的漏极,所述第三运算放大器的地端连接所述接地端;
一转接端子,所述转接端子的第一端口连接所述第三运算放大器的输出端,所述转接端子的第四端口通过一第九电阻连接所述第三运算放大器的反相输入端;
一第十电阻,所述第十电阻的两端分别连接所述第三运算放大器的反相输入端和所述接地端;
一第十电容,所述第十电容的两端分别连接所述第三运算放大器的所述正电源端和所述接地端;
一第九电容,所述第九电容的一端连接所述第三运算放大器的正相输入端,所述第九电容的另一端连接所述接地端;
一第四晶体管,所述第四晶体管的阳极连接所述第三运算放大器的正相输入端,所述第四晶体管的阴极连接所述接地端。


8.根据权利要求7所述的基于窄带物联网的低功耗变送器,其特征在于,所述数据采集模块包括:
一第五芯片,所述第五芯片的串行时钟输入端口连接所述第四芯片的第三端口,通过一第二十电阻连接所述第一晶体管的漏极,所述第五芯片的片选端口、第一输入输出端口、第二输入输出端口、反相参考输入端口、寄存器端口和接地端口分别连接所述接地端,所述第五芯片的第一模拟正输入端口通过一第二十六电阻连接所述转接端子的第二端口,所述第五芯片的第一模拟负输入端口通过一第二十七电阻连接所述转接端子的第...

【专利技术属性】
技术研发人员:伍正辉宋桂玲康金亮
申请(专利权)人:上海朝辉压力仪器有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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