一种无线传感装置的制造方法
一种无线传感装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线传感装置，具体涉及一种小型化、节能化的无线传感装置。
【背景技术】
[0002]现有的无线传感装置，通过敏感单元采集信号，通过调理电路进行滤波、放大处理后，进入AD采集电路完成模拟信号至数字信号的转换，转化后的信号进入控制电路，实现数字编码处理后经无线收发电路发射出去。如图1所示，以无线压力传感器为例，需要通过电源对压力传感器(敏感单元)、调理电路和控制电路(CPU)直接供电，这样的不足是明显的，当不需要采样时，敏感单元和调理电路还一直通电，造成有限电池能源的浪费，无形中增加了单机能耗，对电源要求高。
[0003]同时，在传感器低功耗设计中，当传感器处于深度睡眠模式时，需要通过专用电路将其从深度睡眠模式中唤醒，传统的操作方法主要有增加机械开关来触发唤醒，或者增加霍尔元件，通过磁钢产生磁场，触发节点闭合，实现唤醒。这些实现方式，要么是直接机械触动操作，要么需要近距离触发(2cm以内)，当无线传感装置安装之后，需要进行参数配置和模式切换时，这些传统方式便显得十分不便。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能耗小的无线传感装置。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供了一种无线传感装置，包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、无线收发电路和电源;敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连;电源对无线传感装置供电；其中电源对CPU直接供电；敏感单元、调理电路通过CPU的10端口供电。
[0006]CPU的10端口通过稳压芯片后分别与敏感单元和调理电路相连。
[0007]本发明无线传感装置还包括稳压芯片;无线传感装置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三种模式；当无线传感装置处于工作模式时，CPU的10端口输出电压，经稳压芯片稳压后，给敏感单元和调理电路供电；当无线传感装置处于睡眠模式和深度睡眠模式时，CPU的10端口关断输出。
[0008]本发明无线传感装置还包括RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，射频识别)电路和无线手持信标机;RFID电路与CPU相连;无线手持信标机与RFID电路(经射频)通信相连。
[0009]当无线传感装置处于深度睡眠模式时，通过无线传感装置配套使用的无线手持信标机来实现唤醒操作，具体的操作过程是:由无线手持信标机发射RFID信号，无线传感装置上的RFID电路接收该RFID唤醒信号，当信号累积到一定能量级别时，RFID电路触发开关闭合，由CPU识别该闭合信号，由CPU处理唤醒操作，实现无线传感装置由深度睡眠模式到工作模式的切换。
[0010]其中，电源采用电池。
[0011]敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器。
[0012]本发明相比现有技术具有以下优点:利用CPU的10端口输出电压至敏感单元及调理电路，控制无线传感装置在不同工作模式下的供电，实现节能效果;直接采用电池供电，节省了电源布线，安装维护十分方便，同时结合CPU供电模式的切换，实现了电池电量的最大化利用，有效延长了电池的实用寿命。通过无线手持信标机和RFID电路实现对装置处于深度睡眠模式时的远程唤醒，对无线传感装置的工作模式切换更加方便。
【附图说明】
[0013]图1为现有无线压力传感装置的结构示意图；
图2为本发明无线传感装置的结构示意图。
[0014]图中，卜无线手持信标机。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0016]如图2所示，本发明无线传感装置包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、RFID电路、无线收发电路、电池和无线手持信标机。敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器，进行压力、温度、振动、热流、加速度或湿度信号的采集，采集到的信号经调理调理电路进行滤波、放大处理后，进入AD采集电路完成模拟信号至数字信号的转换，转换后的数字信号进入CPU，实现数字编码处理后经无线收发电路发射出去。本发明无线传感装置的供电方式如下:CPU由电池直接供电，敏感单元和调理电路由CPU的10端口输出电压经稳压芯片稳压后进行供电。本发明无线传感装置具有三种模式:工作模式、睡眠模式和深度睡眠模式，当CPU通过指令控制敏感单元采样和无线收发电路发射时处于工作模式，其余时间处于睡眠模式，当无线传感装置需要长期待机不工作省电时，将器其切换到深度睡眠模式(睡眠模式下，CPU内部的睡眠定时器工作，定时唤醒无线传感装置检查是否需要进行数据采集或传输，处于工作就绪状态；深度睡眠模式下，CPU内部的睡眠定时器也处于关闭状态，仅与RFID电路相连的接口端工作，用于接收唤醒信号)。当敏感单元进行数据采样时，CPU的10端口输出电压经稳压芯片稳压后，供电给敏感单元和调理电路；当不需要数据采样时，10端口可关断输出，降低敏感单元和调理电路的电源消耗。这样实施能源管理之后，CPU只有在采样和发射时处于工作模式，功耗相对高一些，而前级电路(敏感单元和调理电路)也只有在采样时处于耗电模式，其余时间段，CPU处于休眠模式，而前级电路由10端口切断电源供应，实现节电效果。
[0017]当无线传感装置处于深度睡眠模式时，需要将其唤醒，通过无线手持信标机1(高华科技的JWX1S-HS型手持信标机)发射RFID唤醒信号，由RFID电路接收该RFID唤醒信号，当信号累积到一定能量级别时，RFID电路触发开关闭合，由CPU识别该闭合信号，由CPU处理唤醒操作，实现无线传感装置由深度睡眠模式到工作模式的切换。
【主权项】
1.一种无线传感装置，包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CHJ、无线收发电路和电源;所述敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连;所述电源对无线传感装置供电；其特征在于:所述电源对CHJ直接供电;所述敏感单元、调理电路通过所述CPU的10端口供电。2.根据权利要求1所述的无线传感装置，其特征在于:所述CHJ的10端口通过稳压芯片后分别与敏感单元和调理电路相连。3.根据权利要求2所述的无线传感装置，其特征在于:所述无线传感装置还包括稳压芯片;所述无线传感装置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三种模式；当无线传感装置处于工作模式时，所述CPU的10端口输出电压，经所述稳压芯片稳压后，给敏感单元和调理电路供电；当无线传感装置处于睡眠模式和深度睡眠模式时，所述CHJ的10端口关断输出。4.根据权利要求3所述的无线传感装置，其特征在于:所述无线传感装置还包括RFID电路和无线手持信标机;所述RFID电路与所述CPU相连;所述无线手持信标机与RFID电路通信相连。5.根据权利要求1至3任一所述的无线传感装置，其特征在于:所述电源采用电池。6.根据权利要求1至3任一所述的无线传感装置，其特征在于:所述敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种无线传感装置，包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、无线收发电路和电源；敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连；电源对无线传感装置供电；其中电源对CPU直接供电；敏感单元、调理电路通过CPU的IO端口供电。本发明无线传感装置能耗小，结构简单，使用方便。
【IPC分类】G08C17/02, G05B19/042
【公开号】CN105488989
【申请号】CN201610070316
【发明人】张闯志, 胡建斌, 丰永, 陈亮
【申请人】南京高华科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年2月2日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线传感装置，具体涉及一种小型化、节能化的无线传感装置。
【背景技术】
[0002]现有的无线传感装置，通过敏感单元采集信号，通过调理电路进行滤波、放大处理后，进入AD采集电路完成模拟信号至数字信号的转换，转化后的信号进入控制电路，实现数字编码处理后经无线收发电路发射出去。如图1所示，以无线压力传感器为例，需要通过电源对压力传感器(敏感单元)、调理电路和控制电路(CPU)直接供电，这样的不足是明显的，当不需要采样时，敏感单元和调理电路还一直通电，造成有限电池能源的浪费，无形中增加了单机能耗，对电源要求高。
[0003]同时，在传感器低功耗设计中，当传感器处于深度睡眠模式时，需要通过专用电路将其从深度睡眠模式中唤醒，传统的操作方法主要有增加机械开关来触发唤醒，或者增加霍尔元件，通过磁钢产生磁场，触发节点闭合，实现唤醒。这些实现方式，要么是直接机械触动操作，要么需要近距离触发(2cm以内)，当无线传感装置安装之后，需要进行参数配置和模式切换时，这些传统方式便显得十分不便。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能耗小的无线传感装置。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供了一种无线传感装置，包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、无线收发电路和电源;敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连;电源对无线传感装置供电；其中电源对CPU直接供电；敏感单元、调理电路通过CPU的10端口供电。
[0006]CPU的10端口通过稳压芯片后分别与敏感单元和调理电路相连。
[0007]本发明无线传感装置还包括稳压芯片;无线传感装置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三种模式；当无线传感装置处于工作模式时，CPU的10端口输出电压，经稳压芯片稳压后，给敏感单元和调理电路供电；当无线传感装置处于睡眠模式和深度睡眠模式时，CPU的10端口关断输出。
[0008]本发明无线传感装置还包括RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，射频识别)电路和无线手持信标机;RFID电路与CPU相连;无线手持信标机与RFID电路(经射频)通信相连。
[0009]当无线传感装置处于深度睡眠模式时，通过无线传感装置配套使用的无线手持信标机来实现唤醒操作，具体的操作过程是:由无线手持信标机发射RFID信号，无线传感装置上的RFID电路接收该RFID唤醒信号，当信号累积到一定能量级别时，RFID电路触发开关闭合，由CPU识别该闭合信号，由CPU处理唤醒操作，实现无线传感装置由深度睡眠模式到工作模式的切换。
[0010]其中，电源采用电池。
[0011]敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器。
[0012]本发明相比现有技术具有以下优点:利用CPU的10端口输出电压至敏感单元及调理电路，控制无线传感装置在不同工作模式下的供电，实现节能效果;直接采用电池供电，节省了电源布线，安装维护十分方便，同时结合CPU供电模式的切换，实现了电池电量的最大化利用，有效延长了电池的实用寿命。通过无线手持信标机和RFID电路实现对装置处于深度睡眠模式时的远程唤醒，对无线传感装置的工作模式切换更加方便。
【附图说明】
[0013]图1为现有无线压力传感装置的结构示意图；
图2为本发明无线传感装置的结构示意图。
[0014]图中，卜无线手持信标机。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0016]如图2所示，本发明无线传感装置包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、RFID电路、无线收发电路、电池和无线手持信标机。敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器，进行压力、温度、振动、热流、加速度或湿度信号的采集，采集到的信号经调理调理电路进行滤波、放大处理后，进入AD采集电路完成模拟信号至数字信号的转换，转换后的数字信号进入CPU，实现数字编码处理后经无线收发电路发射出去。本发明无线传感装置的供电方式如下:CPU由电池直接供电，敏感单元和调理电路由CPU的10端口输出电压经稳压芯片稳压后进行供电。本发明无线传感装置具有三种模式:工作模式、睡眠模式和深度睡眠模式，当CPU通过指令控制敏感单元采样和无线收发电路发射时处于工作模式，其余时间处于睡眠模式，当无线传感装置需要长期待机不工作省电时，将器其切换到深度睡眠模式(睡眠模式下，CPU内部的睡眠定时器工作，定时唤醒无线传感装置检查是否需要进行数据采集或传输，处于工作就绪状态；深度睡眠模式下，CPU内部的睡眠定时器也处于关闭状态，仅与RFID电路相连的接口端工作，用于接收唤醒信号)。当敏感单元进行数据采样时，CPU的10端口输出电压经稳压芯片稳压后，供电给敏感单元和调理电路；当不需要数据采样时，10端口可关断输出，降低敏感单元和调理电路的电源消耗。这样实施能源管理之后，CPU只有在采样和发射时处于工作模式，功耗相对高一些，而前级电路(敏感单元和调理电路)也只有在采样时处于耗电模式，其余时间段，CPU处于休眠模式，而前级电路由10端口切断电源供应，实现节电效果。
[0017]当无线传感装置处于深度睡眠模式时，需要将其唤醒，通过无线手持信标机1(高华科技的JWX1S-HS型手持信标机)发射RFID唤醒信号，由RFID电路接收该RFID唤醒信号，当信号累积到一定能量级别时，RFID电路触发开关闭合，由CPU识别该闭合信号，由CPU处理唤醒操作，实现无线传感装置由深度睡眠模式到工作模式的切换。
【主权项】
1.一种无线传感装置，包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CHJ、无线收发电路和电源;所述敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连;所述电源对无线传感装置供电；其特征在于:所述电源对CHJ直接供电;所述敏感单元、调理电路通过所述CPU的10端口供电。2.根据权利要求1所述的无线传感装置，其特征在于:所述CHJ的10端口通过稳压芯片后分别与敏感单元和调理电路相连。3.根据权利要求2所述的无线传感装置，其特征在于:所述无线传感装置还包括稳压芯片;所述无线传感装置具有工作模式、睡眠模式、深度睡眠模式三种模式；当无线传感装置处于工作模式时，所述CPU的10端口输出电压，经所述稳压芯片稳压后，给敏感单元和调理电路供电；当无线传感装置处于睡眠模式和深度睡眠模式时，所述CHJ的10端口关断输出。4.根据权利要求3所述的无线传感装置，其特征在于:所述无线传感装置还包括RFID电路和无线手持信标机;所述RFID电路与所述CPU相连;所述无线手持信标机与RFID电路通信相连。5.根据权利要求1至3任一所述的无线传感装置，其特征在于:所述电源采用电池。6.根据权利要求1至3任一所述的无线传感装置，其特征在于:所述敏感单元采用压力传感器、温度传感器、振动传感器、热流传感器、加速度传感器或湿度传感器。
【专利摘要】本发明公开了一种无线传感装置，包括敏感单元、调理电路、AD采集电路、CPU、无线收发电路和电源；敏感单元依次通过调理电路、AD采集电路、CPU和无线收发电路相连；电源对无线传感装置供电；其中电源对CPU直接供电；敏感单元、调理电路通过CPU的IO端口供电。本发明无线传感装置能耗小，结构简单，使用方便。
【IPC分类】G08C17/02, G05B19/042
【公开号】CN105488989
【申请号】CN201610070316
【发明人】张闯志, 胡建斌, 丰永, 陈亮
【申请人】南京高华科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年2月2日
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