無(wú)線加速度傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線加速度傳感器，包括微處理器、加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器，所述微處理器內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊，所述加速度傳感器為數(shù)字式加速度傳感器，加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)均集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊，加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器均由微處理器內(nèi)的電源管理模塊供電，微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊相連；本實(shí)用新型采用微處理器內(nèi)置的電源管理模塊給加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器供電，無(wú)需設(shè)置專門的電源芯片，采用數(shù)字式的加速度傳感器，無(wú)需設(shè)置外圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)化了無(wú)線加速度傳感器的電路設(shè)計(jì)，減小了印制電路板的尺寸，同時(shí)也降低了功耗和成本。
【專利說(shuō)明】無(wú)線加速度傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及加速度傳感器信號(hào)采集及傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種無(wú)線加速度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速度并將感受到的加速度轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)的電子設(shè)備，三軸加速度傳感器是加速度傳感器中的一種，用于采集空間矢量。如今，加速度傳感器被廣泛的應(yīng)用于電子產(chǎn)品的自動(dòng)控制、無(wú)線報(bào)警和安全監(jiān)控等領(lǐng)域。現(xiàn)有的加速度傳感器一般由微處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、加速度計(jì)、電源管理芯片以及其它一些外圍器件組成，整個(gè)電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度較高、各組成器件的尺寸較大，因此，由上述技術(shù)方案印制的電路板也普遍較大，成本相對(duì)較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有加速度傳感器存在電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、電路體積龐大、高功耗和高成本的上述問(wèn)題，提供了一種集成度高、低功耗和低成本的無(wú)線加速度傳感器。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種無(wú)線加速度傳感器，包括微處理器、加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器，所述微處理器內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊，所述加速度傳感器為數(shù)字式加速度傳感器，力口速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)均集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊，加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器均由微處理器內(nèi)的電源管理模塊供電，微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊相連；微處理器讀取無(wú)線收發(fā)器接收的采集指令，并控制加速度傳感器開(kāi)始采集加速度數(shù)值，加速度傳感器將采集到的加速度值傳送到微處理器中，微處理器通過(guò)無(wú)線收發(fā)器將加速度值傳送出。
[0006]本實(shí)用新型的無(wú)線加速度傳感器采用微處理器內(nèi)置的電源管理模塊給加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器供電，無(wú)需設(shè)置專門的電源芯片，采用數(shù)字式的加速度傳感器，使加速度傳感器輸出數(shù)字信號(hào)，無(wú)需設(shè)置外圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)化了無(wú)線加速度傳感器的電路設(shè)計(jì)，提高了電路集成度，減小了印制電路板的尺寸，同時(shí)也降低了功耗和成本。
[0007]優(yōu)選地，所述無(wú)線收發(fā)器工作在2.4GHz的ISM頻段。2.4GHz的ISM頻段為全球免申請(qǐng)的無(wú)線通信頻段，采用2.4GHz的無(wú)線收發(fā)器，進(jìn)一步降低了本實(shí)用新型的成本，降低了功耗。
[0008]優(yōu)選地，所述微處理器內(nèi)的電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器，低壓差線性穩(wěn)壓器分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的電源管腳模塊相連。低壓差線性穩(wěn)壓器集成在微處理器的內(nèi)部，低壓差線性穩(wěn)壓器可以用于給其它器件供電，以提高本實(shí)用新型的集成度。
[0009]優(yōu)選地，所述微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊包括I2C總線接口模塊和串行外設(shè)接口模塊，加速度傳感器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為I2C總線接口模塊，無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為串行外設(shè)接口模塊，微處理器內(nèi)的I2C總線接口模塊與加速度傳感器內(nèi)的I2C總線接口模塊相連，微處理器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊與無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊相連。
[0010]優(yōu)選地，所述加速度傳感器采用三軸數(shù)字式加速度傳感器。
[0011]優(yōu)選地，所述無(wú)線收發(fā)器內(nèi)還集成有循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K。循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K的內(nèi)置，可以簡(jiǎn)化微處理器的軟件設(shè)計(jì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型無(wú)線加速度傳感器的電路原理框圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型無(wú)線加速度傳感器的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0015]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的無(wú)線加速度傳感器包括微處理器10、加速度傳感器19和無(wú)線收發(fā)器15，微處理器10分別與加速度傳感器19和無(wú)線收發(fā)器15相連，微處理器10為小封裝、低功耗的器件。微處理器10內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊，微處理器10內(nèi)的信號(hào)接口模塊包括I2C總線接口模塊12和串行外設(shè)接口模塊13，微處理器10內(nèi)的電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器11。加速度傳感器19內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊18，其中，信號(hào)接口模塊為I2C總線接口模塊17。無(wú)線收發(fā)器15內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊16，其中，信號(hào)接口模塊為串行外設(shè)接口模塊14。低壓差線性穩(wěn)壓器11分別與電源管腳模塊16和電源管腳模塊18相連，微處理器10內(nèi)的I2C總線接口模塊12與加速度傳感器19內(nèi)的I2C總線接口模塊17相連，微處理器10內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊13與無(wú)線收發(fā)器15內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊14相連。
[0016]其中，加速度傳感器19為數(shù)字式加速度傳感器，即輸出采集信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，力口速度傳感器為各種不同類型的傳感器，本實(shí)施例以采用三軸數(shù)字式加速度傳感器為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。無(wú)線收發(fā)器15工作在ISM頻段，ISM頻段為全球免申請(qǐng)的2.4GHz的無(wú)線通信頻段，有利于降低成本。
[0017]本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)加速度采集系統(tǒng)中電路復(fù)雜，功耗高，成本低等問(wèn)題，通過(guò)上述器件設(shè)計(jì)方案，可使本實(shí)用新型的成本降低至傳統(tǒng)技術(shù)的1/2，印制電路板的尺寸也可減小到傳統(tǒng)技術(shù)的1/2。
[0018]參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的無(wú)線加速度傳感器在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，具體包括如下步驟:
[0019]步驟a):
[0020]微處理器的工作流程開(kāi)始運(yùn)行后通過(guò)用戶程序入口進(jìn)入，先對(duì)微處理器10、加速度傳感器19及無(wú)線收發(fā)器15進(jìn)行初始化。首先，初始化微處理器10，對(duì)微處理器10本身進(jìn)行初始化，包括設(shè)置微處理器10的工作頻率為25MHz，設(shè)置微處理器10使能管腳等；然后初始化加速度傳感器19，設(shè)置加速度傳感器19的量程為±2個(gè)重力加速度，并使能三個(gè)軸的輸出；然后初始化無(wú)線收發(fā)器15，設(shè)置無(wú)線收發(fā)器15的發(fā)射功率，使能循環(huán)冗余校驗(yàn)并進(jìn)入指令接收模式。[0021]步驟b):
[0022]無(wú)線收發(fā)器15實(shí)時(shí)接收用戶指令，微處理器10實(shí)時(shí)判斷無(wú)線收發(fā)器15是否收到用戶指令，實(shí)時(shí)讀取用戶指令，并判斷讀取的用戶指令是否為加速度數(shù)值采集指令。在這個(gè)步驟里，微處理器10不斷讀取無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器，當(dāng)無(wú)線收發(fā)器15收到無(wú)線數(shù)據(jù)時(shí)，其內(nèi)部狀態(tài)寄存器會(huì)置成1，如果讀到無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器為0，則表示沒(méi)有收到用戶指令，微處理器10繼續(xù)讀取無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器，如果微處理器10讀到無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器為1，則表示收到用戶指令。微處理器10清除無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器為0，并通過(guò)I2C總線接口模塊12和I2C總線接口模塊17讀取無(wú)線收發(fā)器15收到的用戶指令，然后微處理器10對(duì)從無(wú)線收發(fā)器15讀取到的用戶指令進(jìn)行分析，如果是加速度數(shù)值采集指令，則進(jìn)入步驟d，否則，進(jìn)入步驟C。
[0023]步驟c):
[0024]微處理器10判斷用戶指令是否為待機(jī)指令，若是，則微處理器10進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，否則，返回步驟b繼續(xù)獲取；在此步驟中，如有外部中斷事件，微處理器10就會(huì)進(jìn)入喚醒步驟，然后又從用戶程序入口開(kāi)始運(yùn)行。
[0025]步驟d):
[0026]微處理器10讀取加速度傳感器19的加速度數(shù)值，并將加速度數(shù)值通過(guò)無(wú)線收發(fā)器15發(fā)送到用戶端。微處理器10分別讀取加速度傳感器19的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的加速度值，并將讀到的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的加速度值通過(guò)串行外設(shè)接口模塊13和串行外設(shè)接口模塊14寫入無(wú)線收發(fā)器15的發(fā)送緩存器內(nèi)，并啟動(dòng)發(fā)送命令，無(wú)線收發(fā)器15將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
[0027]步驟e):
[0028]上述步驟完成后，返回步驟b繼續(xù)獲取。
[0029]上述說(shuō)明中，凡未加特別說(shuō)明的，均采用現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線加速度傳感器，包括微處理器、加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器，其特征在于，所述微處理器內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊，所述加速度傳感器為數(shù)字式加速度傳感器，加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)均集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊，加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器均由微處理器內(nèi)的電源管理模塊供電，微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊相連； 微處理器讀取無(wú)線收發(fā)器接收的采集指令，并控制加速度傳感器開(kāi)始采集加速度數(shù)值，加速度傳感器將采集到的加速度值傳送到微處理器中，微處理器通過(guò)無(wú)線收發(fā)器將加速度值傳送出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器，其特征在于，所述無(wú)線收發(fā)器工作在2.4GHz 的 ISM 頻段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器，其特征在于，所述微處理器內(nèi)的電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器，低壓差線性穩(wěn)壓器分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的電源管腳模塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器，其特征在于，所述微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊包括I2C總線接口模塊和串行外設(shè)接口模塊，加速度傳感器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為I2C總線接口模塊，無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為串行外設(shè)接口模塊，微處理器內(nèi)的I2C總線接口模塊與加速度傳感器內(nèi)的I2C總線接口模塊相連，微處理器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊與無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器，其特征在于，所述加速度傳感器采用三軸數(shù)字式加速度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器，其特征在于，所述無(wú)線收發(fā)器內(nèi)還集成有循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K。
【文檔編號(hào)】G01P15/08GK203414485SQ201320551951
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】張波, 魏建中 申請(qǐng)人:杭州士蘭微電子股份有限公司