專利名稱：帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，具體來說采用8位微控制器、霍爾式流量傳感器與GPS定位模塊來測量精確空間位置下的自來水和污水以及酒和果汁等食品飲料的體積流量，以實現(xiàn)液體流量的測量或者自動控制。
背景技術(shù)：
隨著信息采集與智能計算技術(shù)的迅速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、環(huán)保、交通等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)將依靠傳感器作為數(shù)據(jù)輸入端，通過各種傳感器采集或獲取自然界的各種物理量、化學(xué)量、生物量等，從而提高對物質(zhì)世界的感知能力，實現(xiàn)智能化的決策和控制。GPS (Global Positioning System)是衛(wèi)星測時測距導(dǎo)航/全球定位系統(tǒng)·(Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System)的英文縮寫，簡稱“全球定位系統(tǒng)”。該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導(dǎo)航、定位和定時的功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間。GPS設(shè)備可以提供精準(zhǔn)的空間位置信息，將GPS技術(shù)與傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，在獲取傳感器所輸出的信息同時同步獲取空間位置信息，因而有利于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，能夠協(xié)同地實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進(jìn)行處理，處理后的信息通過無線方式發(fā)送，并以自組多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送給觀察者。ZigBee技術(shù)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的一種，具有成本低、功耗低、網(wǎng)絡(luò)容量大、數(shù)據(jù)傳輸可靠等特點，應(yīng)用范圍很廣。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、易于推廣的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，具有控制器，還包括與控制器相連的流量檢測采集電路；與控制器相連的用于提供精確空間位置的GPS定位模塊；與控制器相連的用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及功能擴展的通訊接口連接器。所述的流量檢測采集電路與控制器的定時/計數(shù)器I的計數(shù)輸入源Tl相連，用于測量流量傳感器輸出的脈沖數(shù)，從而根據(jù)相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系計算出流量的大小。所述的GPS定位模塊與控制器的1/0 口相連，采用模擬串口時序來接收GPS定位模塊輸出的坐標(biāo)信息。所述的通訊接口連接器與控制器的串口和1/0 口相連，用于數(shù)據(jù)的傳輸或者與ZigBee節(jié)點板相連進(jìn)行功能的擴展,組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。

[0010]圖I是本實用新型的整體框圖；圖2是本實用新型流量檢測采集電路與控制器連接圖；圖3是本實用新型GPS定位模塊電路原理圖；圖4是本實用新型50管腳通訊接口連接器原理圖；圖5是本實用新型的電源電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進(jìn)一步說明。本實用新型的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，采用霍爾式流量傳感器、GPS定位模塊與8位微控制器來測量精確空間位置下的自來水、污水以及酒和果汁等食品飲料 的體積流量大小，以實現(xiàn)液體流量的測量或者自動控制。如圖I所示，本實用新型的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，具有控制器
(I)，還包括與控制器相連的流量檢測采集電路⑵；與控制器相連的用于提供精確空間位置的GPS定位模塊(3);與控制器相連的用于數(shù)據(jù)傳輸及功能擴展的通訊接口連接器(4)；與控制器、流量檢測采集電路相連的用于提供電源的電源電路(5)。如圖2所示，流量檢測采集電路由霍爾式流量傳感器組成，該流量傳感器與控制器的定時/計數(shù)器I的計數(shù)輸入源Tl相連，用于測量流量傳感器輸出的脈沖數(shù)，既而根據(jù)相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成流量大小。如圖3所示，GPS定位模塊采用全球衛(wèi)星定位接收芯片Gstar系列GS-89組成，通過控制器的I//0 口相連，采用模擬串口時序來完成GPS坐標(biāo)信息的接收。如圖4所示，本實用新型的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊具有50管腳的通訊接口連接器，與控制器的串口和I/O 口相連，用于數(shù)據(jù)的傳輸或者ZigBee節(jié)點板相連進(jìn)行功能的擴展，組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。如圖5所示，本實用新型的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊由于采用電池或者外部供電兩種方式提供電源，故通過開關(guān)進(jìn)行切換，BL8530-5V升壓芯片用于對電池供電時進(jìn)行電源升壓；AMS1117-3. 3V降壓穩(wěn)壓芯片用于外部供電時進(jìn)行電源的降壓與穩(wěn)壓。
權(quán)利要求1.一種帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，具有控制器(I)，其特征在于，還包括與控制器⑴相連的流量檢測采集電路⑵；與控制器⑴相連的GPS定位模塊(3);與控制器(I)相連的通訊接口連接器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，其特征在于所述的流量檢測采集電路⑵與控制器⑴的定時/計數(shù)器I的計數(shù)輸入源Tl相連，用于測量流量傳感器輸出的脈沖數(shù)，既而轉(zhuǎn)換成液體流量大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，其特征在于所述的GPS定位模塊(3)與控制器⑴的I/O 口相連，采用模擬串口時序來接收GPS定位模塊輸出的坐標(biāo)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，其特征在于所述的通訊接口連接器(4)與控制器(I)的串口和I/O 口相連，用于數(shù)據(jù)的傳輸及功能擴展。
專利摘要一種帶有定位功能的流量傳感器節(jié)點模塊，用于測量精確空間位置下的自來水、污水以及酒和果汁等食品飲料的體積流量，以便用來進(jìn)行工業(yè)流程中流量的測量或者自動控制。所述節(jié)點模塊包括ATmega8L控制器(1)；流量檢測采集電路(2)；GPS定位模塊(3)；通訊接口連接器(4)；電源電路(5)。本實用新型利用流量傳感器、GPS定位模塊和單片機組成流量檢測電路，可用于精確空間位置下的釀酒、排水等工業(yè)流程也可以用于自來水供水、熱水器系統(tǒng)等家庭生活中，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于推廣等特點。
文檔編號G01F1/56GK202562535SQ20122025103
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者吳興利, 田立國, 李猛, 陳志亮 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)