可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块，包括电源电路、串行接口电路、单片机电路和射频电路，串行接口电路和射频电路分别和单片机电路连接，串行接口电路包含一个串行口收发器，单片机电路包含一个微控制器，射频电路中包含一个射频芯片，其特征在于还包括唤醒电路，唤醒电路与单片机电路连接，唤醒电路包含一个唤醒芯片，用于唤醒汇聚节点。本实用新型专利技术用唤醒电路协调水情汇聚节点与传感器节点之间的数据通讯，克服了传统无线传感器网络用复杂的MAC协议和精准、高成本的时间同步协议进行数据路由的问题，提高了系统通信的可靠性；具有良好的扩展性；安装简便，节约了成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块，属于电子测控领域。
技术介绍
随着防汛通信信息量的日益增长，现阶段水利通信网越来越难以满足防汛数据、调度语音、图像传输的需要，在覆盖范围、等方面来成为各级指挥调度、预报障体系发展的瓶颈。水情监测项目和内容不断增加，对观测手段和方法，以及水文监测技术的研发和应用提出了越来越高的要求。现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅速发展，也促进了水文监测技术自动化的发展。在河流、水库的水情自动测报系统、防讯决策支持系统和闸门监控系统中，需要实时地测量并向信息中心上报水位、雨量等水情数据，以供信息中心收集和处理，为防洪防讯、防灾减灾提供准确的、科学的数据。目前，水情无线传感器网络采用复杂的MAC协议和精准、高成本的时间同步协议进行数据路由，实现2个 相邻传感器节点或传感器节点与水情汇聚节点之间的数据通讯，这种方法使得节点在通讯上的能耗较大，降低了数据传输的效率和可靠性，影响了整个网络的寿命。因此采用无线传感器网络技术设计一种低成本、低功耗、可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点是最佳选择。
技术实现思路
本技术为延长无线传感器网络生存周期而提出一种可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块。具体采用如下技术方案一种可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块，包括电源电路1、串行接口电路2、单片机电路3和射频电路4，串行接口电路2和射频电路4分别和单片机电路3连接，串行接口电路2包含一个串行口收发器U4，单片机电路3包含一个微控制器U3，射频电路4中包含一个射频芯片U1，其特征在于还包括唤醒电路5，唤醒电路5与单片机电路3连接，唤醒电路5包含一个唤醒芯片U2，用于唤醒汇聚节点。其中，微控制器U3的端口 PO. UP0. 2,PO. 3,Pl. O,PL UPl. 2,Pl. 3分别通过电阻R15、R16、Rll、R13、R12、RIO、R9 分别与唤醒芯片 U2 的端口 CL_DAT、DAT、WAKE、SDO, SD1、SCL和CS相连。本技术用唤醒电路协调2个相邻传感器节点或传感器节点与汇聚节点之间的数据通讯，克服了传统无线传感器网络用复杂的MAC协议和精准、高成本的时间同步协议进行数据路由的问题，提高了系统通信的可靠性；具有良好的扩展性；安装简便，节约了成本；简化了通信协议，降低了节点的通讯能耗，延长了网络的生命周期。附图说明图1是本技术的结构框图。图2是本技术的电原理图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的水情汇聚节点模块包括电源电路1、串行接口电路2、单片机电路3、射频电路4和唤醒电路5，串行接口电路2、射频电路4、唤醒电路5分别和单片机电路3连接，电源电路I为各模块供电。串行接口电路2包含一个串行口收发器U4，单片机电路3包含一个微控制器U3，射频电路4中包含一个射频芯片Ul，唤醒电路5包含一个唤醒芯片U2，用于唤醒汇聚节点。如图2所示，串行口收发器U4 (SP3223EEA)的输出端RlOUT接微控制器U3(C8051F310)的输入端PO. 5，串行口收发器U4 (SP3223EEA)的输入端TlIN接微控制器U3(C8051F310)的输出端PO. 4，微控制器U3 (C8051F310)的端口 Pl. 4,Pl. 5,Pl. 6,Pl. 7、Ρ2· O、Ρ2.1、Ρ2· 2、Ρ2· 3、Ρ2· 4 和 Ρ2· 5 分别与射频芯片 Ul (CC2420)的端口 VREG_EN、RESETn, SO、S1、SCLK、CSn、SFD、CCA、FIFOP 和 FIFO 连接，微控制器的端口 PO. UP0. 2,PO. 3,Pl. O,Pl.1、Pl. 2、Pl. 3 分别通过电阻 R15、R16、Rll、R13、R12、RIO、R9 与唤醒芯片 U2 (AS3930)的端口 CL_DAT、DAT、WAKE、SDO、SD1、SCL 和 CS 相连。本技术可唤醒的无线传感器网络汇聚节点模块采用交流电供电，用AC-DC交直流电源转换模块将交流电转换为3. 3V直流电，该汇聚节点能量不限。使用高性能的单片机技术、射频技术和无线传感器网 络技术，接收传感器节点发送来的数据，并及时传送给上位机。采用SP3223EEA芯片构成串行口电路，采用AS3930构成唤醒电路，由射频芯片CC2420、天线、滤波器等构成射频电路，射频电路以无线的方式接收传感器节点发送过来的温湿度等现地实时信息，经过嵌入式微控制器C8051F310接收和转换后，将处理得到的数据通过串行口电路发送到上位机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块，包括电源电路（1）、串行接口电路（2）、单片机电路（3）和射频电路（4），串行接口电路（2）和射频电路（4）分别和单片机电路（3）连接，串行接口电路（2）包含一个串行口收发器（U4），单片机电路（3）包含一个微控制器（U3），射频电路（4）中包含一个射频芯片（U1），其特征在于水情汇聚节点模块还包括唤醒电路（5），唤醒电路（5）与单片机电路（3）连接，唤醒电路（5）包含一个唤醒芯片（U2），用于唤醒汇聚节点。

【技术特征摘要】
1.一种可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块，包括电源电路(I)、串行接口电路(2)、单片机电路(3)和射频电路(4)，串行接口电路(2)和射频电路(4)分别和单片机电路(3)连接，串行接口电路(2)包含一个串行口收发器(U4)，单片机电路(3)包含一个微控制器(U3)，射频电路(4)中包含一个射频芯片(U1)，其特征在于水情汇聚节点模块还包括唤醒电路(5)，唤醒电路(5)与单片机电路(3)连接，唤醒电路(5)包含一个唤醒芯片(U2)，用于唤醒汇聚节点。2.根据权利要求1所述的可唤醒的无线传感器网络水情汇聚节点模块，其特征在于微控制器(U3)的端口 PO.1、PO. 2、PO. 3、PL O、Pl.1、Pl. 2、Pl. 3 分别通过电阻 R15、R16、R11、R13、R12、...

【专利技术属性】
技术研发人员：严锡君，孙桐，严妍，余敏，王玲玲，胡经纬，孟祥薇，卜旸，赵光辰，李亚东，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：实用新型
国别省市：