無線傳感網節點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無線傳感網節點，它包括：CC2530芯片；傳感器模塊，所述傳感器模塊用于采集農作物的生長環境參數信息，并將采集到的生長環境參數信息傳遞給CC2530芯片；供電模塊，所述供電模塊給CC2530芯片和傳感器模塊供電。本實用新型能夠實時采集農作物的生長環境參數信息，實現全面精準監測。
【專利說明】
無線傳感網節點
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種無線傳感網節點，屬于無線傳感領域。
【背景技術】
[0002]目前，近年來，隨著傳感器、計算機、無線通信及微機電等技術的發展和相互融合，產生了無線傳感器網絡(WSN)。無線傳感器網絡通過各類集成化的微型傳感器協作地實時監測、感知和采集各種環境或監控對象的信息，被廣泛用于環境監測、醫療衛生、軍事防御、反恐救災等各個領域。無線傳感器網絡被認為是21世紀最重要的技術之一，是當今嵌入式領域研究的熱點，具有非常廣闊的市場空間和研究價值。
[0003]目前，我國設施農業正處在示范應用和小規模推廣階段。設施農業中涉及的農作物生長環境參數主要有空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強度等，全面精準監測、實時智能處理環境參數是設施農業生產的重要保障。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種無線傳感網節點，它能夠實時采集農作物的生長環境參數信息，實現全面精準監測。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:一種無線傳感網節點，它包括:
[0006]CC2530芯片；
[0007]傳感器模塊，所述傳感器模塊用于采集農作物的生長環境參數信息，并將采集到的生長環境參數信息傳遞給CC2530芯片；
[0008]供電模塊，所述供電模塊給CC2530芯片和傳感器模塊供電。
[0009]進一步為了能夠采集農作物的空氣溫濕度、土壤溫濕度和光照強度，所述傳感器模塊包括空氣溫濕度傳感器和/或光照傳感器和/或土壤溫濕度傳感器，所述空氣溫濕度傳感器和/或光照傳感器和/或土壤溫濕度傳感器的信號輸出端與CC2530芯片相應的信號輸入端相連。
[0010]進一步為了實現多種模式供電，所述供電模塊包括USB接口供電模塊和/或電源直接供電模塊和/或JTAG接口供電模塊。
[0011]進一步提供了一種電源直接供電模塊的結構，所述電源直接供電模塊具有太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板的輸出端與蓄電池的輸入端相連，蓄電池再給CC2 5 30芯片和傳感器模塊供電。
[0012]進一步為了能夠得知蓄電池的電量和穩定性，無線傳感網節點還包括電量采集單元，所述電量采集單元的信號輸入端與蓄電池相連，所述電量采集單元的信號輸出端與CC2530芯片的信號輸入端相連，所述電量采集單元用于監測蓄電池的電量和穩定性信息，并將監測到的電量和穩定性信息傳遞給CC2530芯片。
[0013]進一步為了實現對傳感器模塊和CC2530芯片的供電，所述供電模塊的供電線路中設置有電能選擇分配器件，電能選擇分配器件具有兩路電量輸出線路，分別為第一路電量輸出線路和第二路電量輸出線路，第一路電量輸出線路連接至傳感器模塊上，第二路電量輸出線路連接至CC2530芯片上。
[0014]進一步為了能夠對CC2530芯片的供電進行控制，所述第二路電量輸出線路中設置有繼電器，所述繼電器用于接通和斷開電能選擇分配器件和CC2530芯片之間的電路連接。
[0015]進一步，所述電能選擇分配器件為滑動開關。
[0016]進一步，無線傳感網節點還包括天線，所述天線與CC2530芯片相連。
[0017]進一步為了防止意外短路造成的CC2530芯片的損壞，所述供電模塊的供電線路中還設置有自恢復保險絲。
[0018]采用了上述技術方案后，本實用新型的無線傳感網節點，能夠利用傳感器模塊對農作物的空氣溫濕度、土壤溫濕度及光照強度等進行采集，并且可以通過電能選擇分配器件對繼電器進行控制，同時供電模塊具有多種供電方式，可通過電能選擇分配器件對USB接口供電模塊和/或電源直接供電模塊和/或JTAG接口供電模塊進行選擇，自恢復保險絲的接入能夠防止意外短路造成的電路板損壞。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的無線傳感網節點的原理框圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0021 ]如圖1所示，一種無線傳感網節點，它包括:
[0022]CC2530芯片；
[0023]傳感器模塊，所述傳感器模塊用于采集農作物的生長環境參數信息，并將采集到的生長環境參數信息傳遞給CC2530芯片；
[0024]供電模塊，所述供電模塊給CC2530芯片和傳感器模塊供電。
[0025]0:2530芯片是用于2.46取IEEE802.15.4應用的一個真正的片上系統(SoC)解決方案，能夠以非常低的材料成本建立強大的網絡節點，CC2530芯片結合了領先的RF收發器的優良性能，業界標準的增強型8051 CPU，系統內可編程閃存最大可達256KB，具有8KB RAM和許多其它強大的功能。
[0026]如圖1所示，所述傳感器模塊包括空氣溫濕度傳感器和/或光照傳感器和/或土壤溫濕度傳感器，所述空氣溫濕度傳感器和/或光照傳感器和/或土壤溫濕度傳感器的信號輸出端與CC2530芯片相應的信號輸入端相連。空氣溫濕度傳感器采用DHT11模塊，光照傳感器采用BH1750FVI模塊，土壤溫濕度傳感器采用SHTlO模塊；
[0027]如圖1所示，所述供電模塊包括USB接口供電模塊和/或電源直接供電模塊和/或JTAG接口供電模塊。所述USB接口供電模塊具有PL2302RS232-USB接口轉換器，實現MiniUSB接口供電和USB串口，USB串口用于調試，當節點作為傳感網邊界路由器時，USB串口與網關通信。
[0028]如圖1所示，所述電源直接供電模塊具有太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板的輸出端與蓄電池的輸入端相連，蓄電池再給CC2530芯片和傳感器模塊供電。太陽能電池板將太陽能轉化為電能后輸出至蓄電池進行儲存，節能環保。
[0029]如圖1所示，無線傳感網節點還包括電量采集單元，所述電量采集單元的信號輸入端與蓄電池相連，所述電量采集單元的信號輸出端與CC2530芯片的信號輸入端相連，所述電量采集單元用于監測蓄電池的電量和穩定性信息，并將監測到的電量和穩定性信息傳遞給CC2530芯片。電量采集單元根據預先設置的檢測頻率，當使用電源直接供電模塊進行供電時，周期性地監測蓄電池的電量及穩定性。
[0030]如圖1所示，所述供電模塊的供電線路中設置有電能選擇分配器件，電能選擇分配器件具有兩路電量輸出線路，分別為第一路電量輸出線路和第二路電量輸出線路，第一路電量輸出線路連接至傳感器模塊上，第二路電量輸出線路連接至CC2530芯片上;所述電能選擇分配器件可以為滑動開關。
[0031]如圖1所示，所述第二路電量輸出線路中設置有繼電器，所述繼電器用于接通和斷開電能選擇分配器件和CC2530芯片之間的電路連接。
[0032]通過滑動開關完成蓄電池供電、USB供電及JTAG供電間進行切換，引出5V電源用于繼電器的吸合電壓，另外3組3.3V電源用于給傳感器模塊進行供電。
[0033]如圖1所示，無線傳感網節點還包括天線，所述天線與CC2530芯片相連。所述天線為PCB天線或Chip天線，天線是發射和接收電磁波重要的無線電設備之一，好的天線設計不僅可以延長傳輸距離，還可以減少信號損耗，Chip天線(即陶瓷天線)體積小，成本適中，適用于空間較小的場合，所述電量采集單元采用Rl和R2兩個電阻進行分壓，通過Α/D模數轉換器進行處理，轉換為相應的電量值。
[0034]如圖1所示，所述供電模塊的供電線路中還設置有自恢復保險絲。所述自恢復保險絲采用0.75A自恢復保險絲。
[0035]本實用新型的工作原理如下:
[0036]本實用新型的無線傳感網節點，能夠利用傳感器模塊對農作物的空氣溫濕度、土壤溫濕度及光照強度等進行采集，并且可以通過電能選擇分配器件對繼電器進行控制，同時供電模塊具有多種供電方式，可通過電能選擇分配器件對USB接口供電模塊和/或電源直接供電模塊和/或JTAG接口供電模塊進行選擇，自恢復保險絲的接入能夠防止意外短路造成的電路板損壞。
[0037]以上所述的具體實施例，對本實用新型解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種無線傳感網節點，其特征在于，它包括: CC2530 芯片； 傳感器模塊，所述傳感器模塊用于采集農作物的生長環境參數信息，并將采集到的生長環境參數信息傳遞給CC2530芯片； 供電模塊，所述供電模塊給CC2530芯片和傳感器模塊供電。2.根據權利要求1所述的無線傳感網節點，其特征在于:所述傳感器模塊包括空氣溫濕度傳感器和/或光照傳感器和/或土壤溫濕度傳感器，所述空氣溫濕度傳感器和/或光照傳感器和/或土壤溫濕度傳感器的信號輸出端與CC2530芯片相應的信號輸入端相連。3.根據權利要求1所述的無線傳感網節點，其特征在于:所述供電模塊包括USB接口供電模塊和/或電源直接供電模塊和/或JTAG接口供電模塊。4.根據權利要求3所述的無線傳感網節點，其特征在于:所述電源直接供電模塊具有太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板的輸出端與蓄電池的輸入端相連，蓄電池再給CC2530芯片和傳感器模塊供電。5.根據權利要求4所述的無線傳感網節點，其特征在于:還包括電量采集單元，所述電量采集單元的信號輸入端與蓄電池相連，所述電量采集單元的信號輸出端與CC2530芯片的信號輸入端相連，所述電量采集單元用于監測蓄電池的電量和穩定性信息，并將監測到的電量和穩定性信息傳遞給CC2530芯片。6.根據權利要求3或4或5所述的無線傳感網節點，其特征在于:所述供電模塊的供電線路中設置有電能選擇分配器件，電能選擇分配器件具有兩路電量輸出線路，分別為第一路電量輸出線路和第二路電量輸出線路，第一路電量輸出線路連接至傳感器模塊上，第二路電量輸出線路連接至CC2530芯片上。7.根據權利要求6所述的無線傳感網節點，其特征在于:所述第二路電量輸出線路中設置有繼電器，所述繼電器用于接通和斷開電能選擇分配器件和CC2530芯片之間的電路連接。8.根據權利要求6所述的無線傳感網節點，其特征在于:所述電能選擇分配器件為滑動開關。9.根據權利要求1所述的無線傳感網節點，其特征在于:還包括天線，所述天線與CC2530芯片相連。10.根據權利要求1所述的無線傳感網節點，其特征在于:所述供電模塊的供電線路中還設置有自恢復保險絲。
【文檔編號】H04W84/18GK205545962SQ201620090219
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】俞洋, 王云松, 崔淵, 賈子彥, 錢志文, 薛波, 陶為戈
【申請人】江蘇理工學院