一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感器控制系統(tǒng)，尤其涉及一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)，屬于傳感器控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時主要是通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場采集，然后人工將采集的數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行處理，這種數(shù)據(jù)采集方式實時性差，即不能實時采集、實時傳輸，因而不能滿足實際需要。隨著通信、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的發(fā)展，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和建設(shè)使數(shù)據(jù)實時采集和實時傳輸成為可能。然而傳感器網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一直尚未進(jìn)入實用階段，究其原因，是傳感網(wǎng)節(jié)點的功能達(dá)不到要求，比如能量受限、通信能力受限、計算和存儲能力受限等，這些問題中，數(shù)據(jù)采集和處理能力成為制約標(biāo)準(zhǔn)化、普適的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點研制的瓶頸。在數(shù)據(jù)采集上，普通的傳感網(wǎng)節(jié)點只能采集單一的數(shù)據(jù)，或只能接入一路模擬量傳感器。在數(shù)據(jù)處理上，普通的傳感網(wǎng)節(jié)點采樣分析速度慢，在復(fù)雜環(huán)境中的抗干擾能力不高，容易發(fā)生信息誤傳。同時，現(xiàn)有的無線傳感器節(jié)點大多不具有程序自動更新與參數(shù)及時修正功能，正是由于上述種種原因，現(xiàn)行的傳感網(wǎng)節(jié)點無法有效完成實時的?目息米集任務(wù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】的不足提供了一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)，包含傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、微控制器模塊、狀態(tài)檢測模塊、程序加載與升級模塊、參數(shù)修正模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、無線接收模塊、無線通訊模塊和電源控制器；所述傳感器依次通過數(shù)據(jù)采集模塊、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接微控制器模塊，所述狀態(tài)檢測模塊、程序加載與升級模塊、參數(shù)修正模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、無線接收模塊、無線通訊模塊和電源控制器連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上；
[0006]所述放大電路包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負(fù)極與第三電阻串聯(lián)后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；
[0007]所述電源控制器包含依次連接的溫差電能收集器、電能管理電路，所述電能管理電路包含MPPT模塊、電能輸出接口、升壓電路和能量緩沖器，所述能量緩沖器包含儲能電容、比較器和穩(wěn)壓器，所述MPPT模塊的輸出端連接電能輸出接口的輸入端、所述電能輸出接口的輸出端連接升壓電路的輸入端，所述升壓電路的輸出端連接穩(wěn)壓器的輸入端，所述比較器和儲能電容分別連接在升壓電路和穩(wěn)壓器之間。
[0008]作為本實用新型一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊的芯片型號為AT91RM9200。
[0009]作為本實用新型一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述無線通訊模塊的芯片型號為CC2430。
[0010]作為本實用新型一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)存儲?？觳捎肦AM存儲器。
[0011]作為本實用新型一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的芯片型號為TMS320LF240。
[0012]本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0013]1、本實用新型電源的全部功能由單片機(jī)控制實現(xiàn)，具有輸出電壓、頻率穩(wěn)定，效率尚，保護(hù)功能齊全；
[0014]2、本實用新型可通過遠(yuǎn)程命令對傳感網(wǎng)節(jié)點進(jìn)行參數(shù)修改和程序升級，實現(xiàn)了普通傳感器的遠(yuǎn)程校正，通信能力強(qiáng)，傳輸速度快；
[0015]3、本實用新型設(shè)計合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用操作簡便且使用效果好、智能化程度高，能自動進(jìn)行內(nèi)部程序升級、更新和工作參數(shù)修正，能有效解決現(xiàn)有傳感器節(jié)點存在的通信能力差、功能單一、壽命短、不便于維護(hù)等缺陷和不足；
[0016]4、本實用新型采用微型溫差發(fā)電器作為能量源，以德州儀器公司的超低功耗能量管理芯片BQ25504作為DC-DC升壓變換器實現(xiàn)了可以從低至80mV的能量源采集能量，并利用外圍電路實現(xiàn)對能量源的最大功率點跟蹤控制，并結(jié)合能量緩沖器在必要時存儲能量，然后通過MIC841N雙電壓比較器和TPS78001超低壓差線性穩(wěn)壓器，實現(xiàn)了微型溫差能量的有效采集和利用。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本實用新型放大電路電路圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0020]本實用新型的【具體實施方式】如下:
[0021]如圖1所示，一種具有遠(yuǎn)程升級和維護(hù)的傳感器控制系統(tǒng)，包含傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、微控制器模塊、狀態(tài)檢測模塊、程序加載與升級模塊、參數(shù)修正模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、無線接收模塊、無線通訊模塊和電源控制器；所述傳感器依次通過數(shù)據(jù)采集模塊、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接微控制器模塊，所述狀態(tài)檢測模塊、程序加載與升級模塊、參數(shù)修正模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、無線接收模塊、無線通訊模塊和電源控制器連接在微控制器模塊的相應(yīng)端口上；
[0022]如圖2所示，所述放大電路包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負(fù)極與第三電阻串聯(lián)后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端；
[0023]所述電源控制器包含依次連接的溫差電能收集器、電能管理電路，所述電能管理電路包含MPPT模塊、電能輸出接口、升壓電路和能量緩沖器，所述能量緩沖器包含儲能電容、比較器和穩(wěn)壓器，所述MPPT模塊的輸出端連接電能輸出接口的輸入