基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，屬于傳感器技術領域，包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網(wǎng)天線、加速度傳感器模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，采用6LoWPAN無線通信技術和加速度傳感器，取代了傳統(tǒng)電纜線數(shù)據(jù)傳輸方式，解決了加速度監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線采集問題。
【專利說明】
基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于傳感器技術領域。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用有線連接方式進行，利用電纜線傳遞測試信號，存在著布線復雜、工作繁瑣、信號易受干擾、可靠性低等缺點。無法對布線困難的或者人員無法到達的區(qū)域進行監(jiān)測。
[0003]同時，基于有線技術的信號傳輸，難以自主形成信息網(wǎng)絡，計算能力低、環(huán)境適應性差，從部署方式和實施成本上都難以滿足新型交通管理的需要。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，采用6LoWPAN無線通信技術和加速度傳感器，取代了傳統(tǒng)電纜線數(shù)據(jù)傳輸方式，解決了加速度監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線采集問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網(wǎng)天線、加速度傳感器模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，主控芯片包括第一組1 口、第二組1 口和第三組1 口，鐵電存儲模塊與所述第一組1 口連接，6LoWPAN無線模塊與所述第二組1 口連接，加速度傳感器模塊的輸出端與所述第三組1 口連接；
[0007]無線個人局域網(wǎng)天線與防雷擊模塊的輸出端連接，防雷擊模塊的輸入端與6LoWPAN無線模塊連接；
[0008]加速度傳感器模塊包括加速度傳感器U5、電阻R4、電阻R6、電阻R7、電容C6、電容C9和電容ClO，加速度傳感器U5的8腳連接正電源，加速度傳感器U5的8腳還通過電容ClO連接地線，加速度傳感器U5的12腳、23腳和24腳分別通過電阻R4、電阻R6和電阻R7連接正電源，加速度傳感器U5的12腳、23腳和24腳組成了所述加速度傳感器模塊的輸出端，加速度傳感器U5的1腳通過電容C9連接地線，加速度傳感器U5的20腳通過電容C6連接地線；
[0009]鋰電池和太陽能電池板均與鋰電池管理模塊連接，鋰電池管理模塊為所述基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器供電。
[0010]所述主控芯片型號為COTEX M3 O
[0011]所述無線個人局域網(wǎng)天線支持的頻段為2.4G頻段。
[0012]所述加速度傳感器U5的型號為MPU6050。
[0013]本實用新型所述的基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，采用6LoWPAN無線通信技術和加速度傳感器，取代了傳統(tǒng)電纜線數(shù)據(jù)傳輸方式，解決了加速度監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線采集問題;6LoWPAN協(xié)議底層采用規(guī)定的PHY和MAC，網(wǎng)絡層采用IPv6協(xié)議。每個智能傳感設備均具有一個唯一的IP地址，IP地址由全局路由前綴、子網(wǎng)ID和節(jié)點的64位接口 ID映射成的8位節(jié)點ID組合生成;管理者通過節(jié)點的IP地址可實現(xiàn)端到端的通信，構建一種低成本、自組網(wǎng)、自恢復的交通智能無線傳感網(wǎng)絡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線方式，極大地降低了系統(tǒng)建設成本、提高了交通管理水平;本實用新型的電源模塊采用基于太陽能的能源供應技術，從而得到低耗費和高效率的電力輸入;本實用新型采用基于時間表的喚醒(固定的時間表，睡眠鬧鐘、無線電喚醒)機制和觸發(fā)喚醒(無線觸發(fā)喚醒、振動觸發(fā)喚醒)機制，調節(jié)傳感器的工作時間；而針對交通行業(yè)的特殊性，如在夜間交通流量相對較低，不需要所有的設備都處于工作狀態(tài)，因而可采用睡眠喚醒機制來降低能源消耗;本實用新型具有優(yōu)秀的防雷設計，包括直擊雷防護、電源線路防雷保護、信號線路防雷保護、接地系統(tǒng);通過對設備提供防雷保護功能，可以有效延長使用壽命;本實用新型的加速度傳感器模塊設計成可插拔的形式，在模塊出現(xiàn)故障的時候可以隨時更換。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的硬件原理圖框圖；
[0015]圖2是本實用新型的加速度傳感器模塊的原理圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示的基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網(wǎng)天線、加速度傳感器模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，主控芯片包括第一組1口、第二組1口和第三組1口，鐵電存儲模塊與所述第一組1 口連接，6LoWPAN無線模塊與所述第二組1 口連接，加速度傳感器模塊的輸出端與所述第三組1 口連接；
[0017]無線個人局域網(wǎng)天線與防雷擊模塊的輸出端連接，防雷擊模塊的輸入端與6LoWPAN無線模塊連接；
[0018]如圖2所示，加速度傳感器模塊包括加速度傳感器U5、電阻R4、電阻R6、電阻R7、電容C6、電容C9和電容ClO，加速度傳感器U5的8腳連接正電源，加速度傳感器U5的8腳還通過電容ClO連接地線，加速度傳感器U5的12腳、23腳和24腳分別通過電阻R4、電阻R6和電阻R7連接正電源，加速度傳感器U5的12腳、23腳和24腳組成了所述加速度傳感器模塊的輸出端，加速度傳感器U5的1腳通過電容C9連接地線，加速度傳感器U5的20腳通過電容C6連接地線；
[0019]鋰電池和太陽能電池板均與鋰電池管理模塊連接，鋰電池管理模塊為所述基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器供電。
[0020]所述主控芯片型號為COTEX M3 ο
[0021]所述無線個人局域網(wǎng)天線支持的頻段為2.4G頻段。
[0022]所述加速度傳感器U5的型號為MPU6050。
[0023]工作時:加速度傳感器模塊負責采集被測物體的加速度信息，并將加速度信息處理成數(shù)字加速度數(shù)據(jù)，再將加速度數(shù)據(jù)傳送給主控芯片;本實用新型的加速度傳感器采用板級設計，具有即插即用的功能;6LoWPAN無線模塊將主控芯片準備發(fā)送到個人局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息進行功率放大后發(fā)送，同時接收無線局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)信息；主控芯片采用ARM芯片，根據(jù)6LoWPANe協(xié)議標準，對經(jīng)6LoWPAN無線模塊接收到的無線數(shù)據(jù)信息進行接收處理，或對待發(fā)送的無線數(shù)據(jù)信息進行發(fā)送處理后輸出至6LoWPAN無線模塊，由6LoWPAN無線模塊發(fā)送。鐵電存儲模塊用于提供大容量存儲空間，方便用戶設置等一些重要信息的保存。
[0024]本實用新型所述的基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，采用6LoWPAN無線通信技術和加速度傳感器，取代了傳統(tǒng)電纜線數(shù)據(jù)傳輸方式，解決了加速度監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線采集問題;6LoWPAN協(xié)議底層采用規(guī)定的PHY和MAC，網(wǎng)絡層采用IPv6協(xié)議。每個智能傳感設備均具有一個唯一的IP地址，IP地址由全局路由前綴、子網(wǎng)ID和節(jié)點的64位接口 ID映射成的8位節(jié)點ID組合生成;管理者通過節(jié)點的IP地址可實現(xiàn)端到端的通信，構建一種低成本、自組網(wǎng)、自恢復的交通智能無線傳感網(wǎng)絡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線方式，極大地降低了系統(tǒng)建設成本、提高了交通管理水平;本實用新型的電源模塊采用基于太陽能的能源供應技術，從而得到低耗費和高效率的電力輸入;本實用新型采用基于時間表的喚醒(固定的時間表，睡眠鬧鐘、無線電喚醒)機制和觸發(fā)喚醒(無線觸發(fā)喚醒、振動觸發(fā)喚醒)機制，調節(jié)傳感器的工作時間；而針對交通行業(yè)的特殊性，如在夜間交通流量相對較低，不需要所有的設備都處于工作狀態(tài)，因而可采用睡眠喚醒機制來降低能源消耗;本實用新型具有優(yōu)秀的防雷設計，包括直擊雷防護、電源線路防雷保護、信號線路防雷保護、接地系統(tǒng);通過對設備提供防雷保護功能，可以有效延長使用壽命;本實用新型的加速度傳感器模塊設計成可插拔的形式，在模塊出現(xiàn)故障的時候可以隨時更換，在提高系統(tǒng)效率的同時，降低了維護的復雜度。
【主權項】
1.基于6L0WPAN技術的智能加速度傳感器，其特征在于:包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網(wǎng)天線、加速度傳感器模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，主控芯片包括第一組1口、第二組1口和第三組1口，鐵電存儲模塊與所述第一組1 口連接，6LoWPAN無線模塊與所述第二組1 口連接，加速度傳感器模塊的輸出端與所述第三組1 口連接； 無線個人局域網(wǎng)天線與防雷擊模塊的輸出端連接，防雷擊模塊的輸入端與6LoWPAN無線模塊連接； 加速度傳感器模塊包括加速度傳感器U5、電阻R4、電阻R6、電阻R7、電容C6、電容C9和電容C1，加速度傳感器U5的8腳連接正電源，加速度傳感器U5的8腳還通過電容C1連接地線，加速度傳感器U5的12腳、23腳和24腳分別通過電阻R4、電阻R6和電阻R7連接正電源，加速度傳感器U5的12腳、23腳和24腳組成了所述加速度傳感器模塊的輸出端，加速度傳感器U5的1腳通過電容C9連接地線，加速度傳感器U5的20腳通過電容C6連接地線； 鋰電池和太陽能電池板均與鋰電池管理模塊連接，鋰電池管理模塊為所述基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器供電。2.如權利要求1所述的基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，其特征在于:所述主控芯片型號為COTEX M3 ο3.如權利要求1所述的基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，其特征在于:所述無線個人局域網(wǎng)天線支持的頻段為2.4G頻段。4.如權利要求1所述的基于6LoWPAN技術的智能加速度傳感器，其特征在于:所述加速度傳感器U5的型號為MPU6050。
【文檔編號】G08C17/02GK205643387SQ201620437401
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】曹曉原, 晏新宇, 楊融, 李利軍, 姚海波, 洪衛(wèi)星
【申請人】南京智行信息科技有限公司