以增量推数据传送的低功耗无线传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种以增量推数据传送的低功耗无线传感器，其中主处理器芯片通过IIC接口引脚P1.0、P1.1与温湿度传感器芯片的IIC接口引脚SCL/DATA连接，获取温湿度数据；主处理器芯片通过TTL串口引脚P3.4、P3.5分别与通信模块的TTL串口引脚DOUT/DIN连接；主处理器芯片的引脚P1.3与电源管理芯片的引脚HSON连接；主处理器芯片的引脚AVcc、DVcc、VeREF+连接滤波电路，滤波电路连接电源管理芯片的引脚SW2；电源管理芯片的引脚Vmax接入5V电源，同时通过引脚SW2给主处理器芯片供电，通过引脚HSO给通信模块供电。本实用新型专利技术用于监测惯性感知量时，可以节省大量的数据传送耗电，采样数据越稳定，节电并延长电池寿命效果越显著。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线传感器领域，特别涉及一种采用増量推数据传送方式的低功耗ZigBee无线传感器。
技术介绍
采用ZigBee技术的无线传感器，利用ZigBee的低功耗性，能使电池具有较长的使用寿命，成为具有实用价值的无线传感器。当ZigBee无线传感器应用在实时监控系统吋， 为保证告警响应的及时性，需要进行高占空比的密集的数据感知采集(如每分钟一次)。传统的方法是每次采集的数据都传送，这将花费大量的电池电カ，严重缩短电池使用寿命，需频繁更换电池，甚至使ZigBee无线传感器丧失使用价值。当被感知量属于缓慢变化的惯性量(如室温)吋，沿时间轴有大量的重复数据或近似数据被发送，针对此种应用，在保证感知精度和告警响应及时性的前提下，大量減少重复数据和近似数据的发送次数，有效地节省电池电力，延长电池的使用寿命，寻求ー种采用増量推数据传送方式的低功耗ZigBee无线传感器成为该领域技术人员的追求目标。
技术实现思路
本技术的任务是提供一种以增量推数据传送的低功耗ZigBee无线传感器，通过线路配置，在保证感知精度和告警响应及时性的前提下，大量減少重复数据和近似数据的发送次数，有效地节省电池电力，延长电池的使用寿命。本技术的技术解决方案如下ー种以增量推数据传送的低功耗无线传感器，为ZigBee无线传感器，所述ZigBee无线传感器的线路配置包括主处理器芯片(U1)、温湿度传感器芯片(U2)、电源管理芯片(U3)、电源滤波电路(Zl)以及ZigBee通信模块(Tl)；所述主处理器芯片(Ul)通过IIC接ロ引脚Pl. O、Pl. I与温湿度传感器芯片(U2)的Iic接ロ引脚SCL/DATA连接，获取温湿度数据；所述温湿度传感器芯片(U2)的引脚VDD由5V电源供电，实时感知采集温湿度数据；所述温湿度传感器芯片(U2)的引脚GND接地；所述主处理器芯片(Ul)通过TTL串ロ引脚P3. 4、P3. 5分别与ZigBee通信模块(Tl)的TTL串ロ引脚D0UT/DIN连接；所述主处理器芯片(Ul)的引脚Pl. 3与电源管理芯片(U3)的引脚HSON连接；所述主处理器芯片(Ul)的引脚AVcc、DVcc、VeREF+连接滤波电路(Z1)，滤波电路(Zl)连接电源管理芯片(U3)的引脚SW2 ;所述主处理器芯片(Ul)的引脚AVss, DVss, VREF-接地；所述电源管理芯片(U3)的引脚Vmax接入5V电源，电源管理芯片(U3)的引脚HSO连接ZigBee通信模块(Tl)的引脚VCC，电源管理芯片(U3)的引脚GND接地，电源管理芯片(U3)通过引脚SW2给主处理器芯片(Ul)供电，电源管理芯片(U3)通过引脚HSO给ZigBee通信模块(Tl)供电，引脚HSO的3. 3V输出受引脚HSON输入信号的控制；所述ZigBee通信模块(Tl)通过芯片上的天线端子与天线连接。所述主处理器芯片为MPU芯片。本技术的一种以增量推数据传送的低功耗ZigBee无线传感器用于监测惯性感知量吋，采用增量推模式数据传送方式，由于传统的ZigBee无线传感器被感知量变化缓慢，需要较长时间才能发生一次达到阈值的变化，而本技术的ZigBee无线传感器在这段时间内的数据都将不传送，可以节省大量的数据传送耗电，采样数据越稳定，节电并延长电池寿命效果越显著。附图说明图I是本技术的一种以增量推数据传送的低功耗ZigBee无线传感器的线路 图。附图标记Ul为主处理器MPU芯片，U2为温湿度传感器芯片，U3为电源管理芯片，Zl为电源滤波电路，Tl为ZigBee通信模块。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作详细说明。參看图1，本技术的一种以增量推数据传送的低功耗无线传感器为ZigBee无线传感器，其线路配置主要由主处理器芯片Ul、温湿度传感器芯片U2、电源管理芯片U3、电源滤波电路Zl以及ZigBee通信模块Tl组成。主处理器芯片为MPU芯片。主处理器芯片Ul通过IIC接ロ引脚Pl. O,Pl. I与温湿度传感器芯片U2的IIC接ロ引脚SCL/DATA连接，获取温湿度数据。温湿度传感器芯片U2的引脚VDD由5V电源供电，实时感知采集温湿度数据。温湿度传感器芯片U2的引脚GND接地。主处理器芯片Ul通过TTL串ロ引脚P3. 4、P3. 5分别与ZigBee通信模块Tl的TTL串ロ引脚D0UT/DIN连接，完成两者之间的双向通信。主处理器芯片Ul的引脚Pl. 3与电源管理芯片U3的引脚HSON连接。主处理器芯片Ul的引脚AVcc、DVcc、VeREF+连接滤波电路Z1，滤波电路Zl连接电源管理芯片U3的引脚SW2。主处理器芯片Ul的引脚AVss、DVss、VREF-接地。电源管理芯片U3的引脚Vmax接入5V电源，电源管理芯片U3的引脚HSO连接ZigBee通信模块Tl的引脚VCC，电源管理芯片U3的引脚GND接地，电源管理芯片U3通过引脚SW2给主处理器芯片Ul供电，电源管理芯片U3通过引脚HSO给ZigBee通信模块Tl供电，引脚HSO的3. 3V输出受引脚HSON输入信号的控制。ZigBee通信模块Tl通过芯片上的天线端子与天线连接，完成无线信号的收发。如图I中所示，U2是温湿度传感器芯片，由5V电源供电，实时感知采集温湿度数据。Ul是主处理器MPU芯片，通过IIC接ロ引脚Pl. 0、P1. I与U2的IIC接ロ引脚SCL/DATA连接，获取温湿度数据。Ul通过TTL串ロ引脚P3. 4、P3. 5与Tl的TTL串ロ引脚DOUT/DIN连接，实现MPU和ZigBee通信模块的双向数据通信，上传温湿度数据，接收父节点发来的信息。Ul的引脚Pl. 3与U3的引脚HSON连接，用于向电源管理芯片U3发出对Tl的供电控制信号。Ul采用U3输出并经过滤波电路处理的3. 3V电源供电。U3是电源管理芯片，5V电源通过弓I脚Vmax接入，通过引脚SW2给Ul供电；通过引脚HSO给Tl供电，引脚HSO的3. 3V输出受引脚HSON输入信号的控制。Tl是ZigBee通信模块，Tl的引脚VCC与U3的引脚HSO连接，获得电源，HSO引脚的3. 3V电源输出受Ul 控制，当VCC获得电源时Tl工作，当VCC无电吋，Tl不工作；T1的TTL串ロ引脚DOUT、DIN与Ul的TTL串ロ引脚P3. 4、Ρ3· 5连接，完成两者之间的双向通信；Tl通过芯片上的天线端子与天线连接，完成无线信号的收发。本技术的无线传感器是ZigBee网络中的ー个终端节点，它的父节点是ZigBee网络中的ー个路由/协调者节点(处于长加电工作状态)。ZigBee无线传感器中的U2处于工作状态，实时感知被监测量并转换为数据；U1处于休眠状态。Tl模块处于断电状态；U3芯片处于工作状态，电池通过U3给各个芯片供电；U1中预设的“传送数据寄存器”中记录上次通过ZigBee传送出的感知数据DATASent (含时间戳)，“当前数据寄存器”中记录前次采集的感知数据DATANowO (含时间戳)，“增量阈值寄存器”记录被感知量増量阈值ADATAO, “休眠时间寄存器”记录休眠时间T0。以使用普通5号电池，容量为IOOOmAH为例，每分钟ZigBee无线传感器唤醒一次，进行数据采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种以增量推数据传送的低功耗无线传感器，为ZigBee无线传感器，其特征在于所述ZigBee无线传感器的线路配置包括主处理器芯片(U1)、温湿度传感器芯片(U2)、电源管理芯片(U3)、电源滤波电路(Zl)以及ZigBee通信模块(Tl)； 所述主处理器芯片(Ul)通过IIC接ロ引脚PL 0、P1. I与温湿度传感器芯片(U2)的IIC接ロ引脚SCL/DATA连接，获取温湿度数据； 所述温湿度传感器芯片(U2)的引脚VDD由5V电源供电，实时感知采集温湿度数据；所述温湿度传感器芯片(U2)的引脚GND接地； 所述主处理器芯片(Ul)通过！TL串ロ引脚P3. 4、P3. 5分别与ZigBee通信模块(Tl)的TTL串ロ引脚DOUT/DIN连接；所述主处理器芯片(Ul)的引脚Pl. 3与电源管理芯片(U3)的引脚HSON连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张康明，周伟锋，周宙，付根利，姚强，江一帆，保建勋，
申请(专利权)人：上海集成通信设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：