本實(shí)用新型屬于數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著高科技的發(fā)展，通訊技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用，對(duì)于建筑物內(nèi)的通訊，由于大都采用有線通訊的方式，所以存在成本高昂、部署困難、影響內(nèi)部布局、走線帶來美觀等問題；此外，現(xiàn)今的通訊系統(tǒng)大都采用單一的數(shù)據(jù)通信，使得數(shù)據(jù)傳輸率較低，限制了其應(yīng)用范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種無需布線、安裝和使用方便的低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置和一種數(shù)據(jù)傳輸率較高的低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括：主要由上蓋和下蓋構(gòu)成的殼體，以及設(shè)置于殼體內(nèi)的電路板，所述電路板上設(shè)有液晶顯示屏，所述上蓋上設(shè)有與液晶顯示屏相適應(yīng)的開口，所述開口處設(shè)有與其相適應(yīng)的面膜，所述上蓋上還設(shè)有射頻天線，所述射頻天線與所述電路板電氣連接。

優(yōu)選地，所述電路板上設(shè)有MCU處理器模塊和射頻模塊，所述MCU處理器模塊為低功耗的MCU芯片，所述射頻模塊為低功耗的射頻芯片；所述MCU處理器模塊分別與所述射頻模塊雙向連接，所述射頻模塊與所述射頻天線雙向連接，所述MCU處理器模塊的輸出端與所述液晶顯示屏的輸入端電氣連接。

優(yōu)選地，所述的低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置還包括：溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器位于所述殼體外，且所述溫濕度傳感器通過USB接口與所述MCU處理器模塊的輸入端電氣連接，所述USB接口位于所述上蓋上。

優(yōu)選地，所述電路板上還設(shè)有聲光報(bào)警模塊，所述聲光報(bào)警模塊的輸入端與所述MCU處理器模塊的輸出端電氣連接。

優(yōu)選地，所述上蓋上還設(shè)有控制按鍵，所述電路板上還設(shè)有按鍵輸入模塊，所述控制按鍵通過所述按鍵輸入模塊與所述MCU處理器模塊的輸入端電氣連接。

優(yōu)選地，所述電路板上還設(shè)有存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘復(fù)位模塊和電源模塊，所述存儲(chǔ)模塊、所述時(shí)鐘復(fù)位模塊分別與所述MCU處理器模塊雙向連接，所述電源模塊為整個(gè)低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置供電。

優(yōu)選地，所述上蓋上還設(shè)有電源輸入接口，所述電源輸入接口與所述電源模塊的輸入端電氣連接。

優(yōu)選地，所述下蓋的背部設(shè)有具有電池蓋的電池倉，所述電池倉內(nèi)設(shè)有電池，所述電池與所述電源模塊的輸入端電氣連接。

優(yōu)選地，所述USB接口的外側(cè)設(shè)有端蓋，所述溫濕度傳感器位于所述端蓋內(nèi)。

相應(yīng)地，一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括至少一個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)均包括一個(gè)主機(jī)和多個(gè)上述的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置，每個(gè)低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置均通過所述射頻天線與所述主機(jī)進(jìn)行通訊。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型的裝置使用無線射頻模塊，利用無線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因無需考慮布線，更便于安裝和使用，被廣泛地應(yīng)用于生活中；本實(shí)用新型的系統(tǒng)，利用頻分復(fù)用及時(shí)分復(fù)用技術(shù)，采用低功耗的設(shè)計(jì)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，能夠?qū)⒍鄠€(gè)裝置進(jìn)行自組網(wǎng)，構(gòu)成無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，解決了較低數(shù)據(jù)率通信應(yīng)用場(chǎng)合的數(shù)據(jù)傳輸問題。

2、本實(shí)用新型的裝置還包括液晶顯示屏和控制按鍵，具有人機(jī)交互功能，不僅能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，還可以根據(jù)需要給裝置發(fā)送請(qǐng)求命令，增強(qiáng)了裝置的實(shí)用性。

3、本實(shí)用新型可通過溫濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置的工作環(huán)境的溫濕度信號(hào)，當(dāng)工作環(huán)境的溫濕度信號(hào)異常時(shí)，通過聲光報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，提醒人們及時(shí)處理異常狀況，降低了裝置的受損害程度，延長其使用壽命；此外，溫濕度傳感器通過USB接口和裝置內(nèi)部的電路板進(jìn)行電氣連接，由于USB口是標(biāo)準(zhǔn)的接口，易于生產(chǎn)，使得整個(gè)裝置的生成范圍和規(guī)模得到了擴(kuò)大。

4、本實(shí)用新型的裝置可通過兩種方式進(jìn)行供電，一種是直接通過電源輸入接口連接到外部適配器上與交流市電進(jìn)行連接，另一種是由位于裝置的電池倉里的電池直接供電，提高了裝置的適用性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的爆炸圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的后視圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中MCU處理器模塊和射頻模塊的電路原理圖；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中存儲(chǔ)模塊的電路原理圖；

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中電源模塊的電路原理圖；

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中按鍵輸入模塊的電路原理圖；

圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中聲光報(bào)警模塊的電路原理圖；

圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中USB接口的電路原理圖；

圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中電源輸入接口的電路原理圖；

圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：10為殼體，20為電路板，30為液晶顯示屏，40為射頻天線，50為溫濕度傳感器，60為電池蓋，70為電池，80為端蓋，101為上蓋，102為下蓋，1011為開口，1012為面膜，1013為USB接口，1014為控制按鍵，1015為電源輸入接口，201為MCU處理器模塊，202為射頻模塊，203為聲光報(bào)警模塊，204為按鍵輸入模塊，205為存儲(chǔ)模塊，206為時(shí)鐘復(fù)位模塊，207為電源模塊，2061為時(shí)鐘電路，2062為復(fù)位電路。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的爆炸圖，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中電路板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖3的后視圖，

如圖1~圖4所示，一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括：主要由上蓋101和下蓋102構(gòu)成的殼體10，以及設(shè)置于殼體10內(nèi)的電路板20，所述電路板20上設(shè)有液晶顯示屏30，所述上蓋101上設(shè)有與液晶顯示屏30相適應(yīng)的開口1011，所述開口1011處設(shè)有與其相適應(yīng)的面膜1012，所述上蓋101上還設(shè)有射頻天線40，所述射頻天線40與所述電路板20電氣連接。

進(jìn)一步地，所述上蓋101上還可設(shè)有控制按鍵1014，所述電路板20上還設(shè)有按鍵輸入模塊204。

本實(shí)施例中的裝置可具有人機(jī)交互功能，不僅能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，還可以根據(jù)需要給裝置發(fā)送請(qǐng)求命令，增強(qiáng)了裝置的實(shí)用性。

具體地，所述液晶顯示屏30可為LCD液晶顯示屏，可使用段碼液晶屏進(jìn)行顯示：電量信息、無線信號(hào)強(qiáng)度信息、存儲(chǔ)容量信息、檢測(cè)數(shù)據(jù)的信息、本機(jī)的配置信息，配置輕觸按鍵作為系統(tǒng)輸入。

進(jìn)一步地，所述電路板20上可設(shè)有MCU處理器模塊201和射頻模塊202，所述MCU處理器模塊201可為低功耗的MCU芯片，所述射頻模塊202可為低功耗的射頻芯片。

具體地，所述MCU處理器模塊201可具體采用型號(hào)為MSP430F4152的單片機(jī)，充分利用其超低功耗的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使用低功耗的MCU作為主控芯片，降低功耗延長電池的使用壽命。

具體地，所述射頻模塊202可具體采用高發(fā)射功率、高接收靈敏度、低功耗的射頻芯片，使用470MHz的無線射頻頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，使傳輸距離，穿透、繞射能力提高。

更具體地，所述射頻模塊202可使用SI4463無線模塊。

進(jìn)一步地，所述的低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置還可包括：溫濕度傳感器50，所述溫濕度傳感器50位于所述殼體10外，所述溫濕度傳感器50可通過USB接口1013與所述MCU處理器模塊201的輸入端電氣連接，所述USB接口1013可位于所述上蓋101上。

進(jìn)一步地，所述USB接口1013的外側(cè)可設(shè)有端蓋80，所述溫濕度傳感器50可位于所述端蓋80內(nèi)。

具體地，所述溫濕度傳感器50可采用SHT21溫濕度傳感器。

進(jìn)一步地，所述電路板20上還可設(shè)有聲光報(bào)警模塊203。

具體地，本實(shí)施例可使用無源蜂鳴器進(jìn)行聲音報(bào)警，為了提高報(bào)警的音量，可使用型號(hào)為SG4890的音頻功率放大器提高報(bào)警音量。

本實(shí)施例可通過溫濕度傳感器50實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置的工作環(huán)境的溫濕度信號(hào)，當(dāng)工作環(huán)境的溫濕度信號(hào)異常時(shí)，通過聲光報(bào)警模塊203進(jìn)行報(bào)警，提醒人們及時(shí)處理異常狀況，降低了裝置的受損害程度，延長其使用壽命；此外，溫濕度傳感器50通過USB接口1013和裝置內(nèi)部的電路板20進(jìn)行電氣連接，由于USB口是標(biāo)準(zhǔn)的接口，易于生產(chǎn)，使得整個(gè)裝置的生成范圍和規(guī)模得到了擴(kuò)大。

進(jìn)一步地，所述電路板20上還可設(shè)有存儲(chǔ)模塊205、時(shí)鐘復(fù)位模塊206和電源模塊207。

具體地，所述時(shí)鐘復(fù)位模塊206可包括時(shí)鐘電路2061和復(fù)位電路2062。

具體地，本實(shí)施例可使用EEPROM作為存儲(chǔ)芯片，以供異常情況時(shí)數(shù)據(jù)記錄的保存，在異常情況排除后能將保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行上報(bào)，保證數(shù)據(jù)不丟失。

進(jìn)一步地，所述上蓋101上還可設(shè)有電源輸入接口1015。

進(jìn)一步地，所述下蓋102的背部可設(shè)有具有電池蓋60的電池倉，所述電池倉內(nèi)可設(shè)有電池70。

具體地，所述電池70可為2節(jié)5號(hào)電池，提供+3V的電壓，供各個(gè)功能模塊使用。

本實(shí)施例中的裝置可通過兩種方式進(jìn)行供電，一種是直接通過電源輸入接口1015連接到外部適配器上與交流市電進(jìn)行連接，另一種是由位于裝置的電池倉里的電池70直接供電，提高了裝置的適用性。

本實(shí)施例的裝置使用無線射頻模塊，利用無線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因無需考慮布線，更便于安裝和使用，被廣泛地應(yīng)用于生活中。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中MCU處理器模塊和射頻模塊的電路原理圖，圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中存儲(chǔ)模塊的電路原理圖，圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中電源模塊的電路原理圖，圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中按鍵輸入模塊的電路原理圖，圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中聲光報(bào)警模塊的電路原理圖，圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中USB接口的電路原理圖，圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置中電源輸入接口的電路原理圖，

如圖5~圖12所示，所述MCU處理器模塊201分別與所述射頻模塊202雙向連接，所述射頻模塊202與所述射頻天線40雙向連接，所述MCU處理器模塊201的輸出端與所述液晶顯示屏30的輸入端電氣連接；所述聲光報(bào)警模塊203的輸入端與所述MCU處理器模塊201的輸出端電氣連接。所述控制按鍵1014通過所述按鍵輸入模塊204與所述MCU處理器模塊201的輸入端電氣連接；所述存儲(chǔ)模塊205、所述時(shí)鐘復(fù)位模塊206分別與所述MCU處理器模塊201雙向連接，所述電源模塊207為整個(gè)低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置供電；所述電源輸入接口1015與所述電源模塊207的輸入端電氣連接；所述電池70與所述電源模塊207的輸入端電氣連接。

圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖13所示，一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括至少一個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)均包括一個(gè)主機(jī)和多個(gè)上述的一種低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置，每個(gè)低功耗自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置均通過所述射頻天線40與所述主機(jī)進(jìn)行通訊。

本實(shí)施例中的的無線通訊，以500KHz為間隔進(jìn)行頻率劃分，分為不同信道，形成不同的自組通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在不同的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，手動(dòng)配置不同的終端地址，接收主機(jī)的時(shí)間信號(hào)，并依據(jù)給予的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置和上傳，實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)操作。在同一自組網(wǎng)內(nèi)，不同終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，在不同的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括參數(shù)配置數(shù)據(jù)和有效數(shù)據(jù)傳輸。各終端節(jié)點(diǎn)通過接收主機(jī)發(fā)送的心跳包進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，通過此種主動(dòng)方式可降低功耗。

本實(shí)施例中的系統(tǒng)，利用頻分復(fù)用及時(shí)分復(fù)用技術(shù)，采用低功耗的設(shè)計(jì)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，能夠?qū)⒍鄠€(gè)裝置進(jìn)行自組網(wǎng)，構(gòu)成無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，解決了較低數(shù)據(jù)率通信應(yīng)用場(chǎng)合的數(shù)據(jù)傳輸問題，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。