專利名稱：一種基于藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及一種基于藍(lán)牙的無線傳感
器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò)，它是集信息采集、信息傳輸、信息處理于 一體的綜合智能信息系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景，受到國內(nèi)外各大研究機(jī)構(gòu)的熱力追捧。很 多人都認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)的重要性可與因特網(wǎng)相媲美正如因特網(wǎng)使得計(jì)算機(jī)能夠訪問各種 數(shù)字信息而可以不管其保存在什么地方，傳感器網(wǎng)絡(luò)將能擴(kuò)展人們與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行遠(yuǎn)程交 互的能力。它甚至被人稱為一種全新類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這就是因?yàn)樗鼌^(qū)別于過去硬件的 可到處散布的特點(diǎn)以及集體分析能力。然而從很多方面來說，現(xiàn)在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就如 同遠(yuǎn)在1970年的因特網(wǎng)，那時(shí)因特網(wǎng)僅僅連接了不到200所大學(xué)和軍事實(shí)驗(yàn)室，并且研究 者還在試驗(yàn)各種通訊協(xié)議和尋址方案。而現(xiàn)在，大多數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)只連接了不到100個(gè)節(jié) 點(diǎn)，更多的節(jié)點(diǎn)以及通訊線路會(huì)使其變得十分復(fù)雜難纏而無法正常工作。另外一個(gè)原因是 單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的價(jià)格目前還并不低廉，而且電池壽命在最好的情況下也只能維持幾個(gè) 月。不過這些問題并不是不可逾越的， 一些無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品已經(jīng)上市，并且具備引人 入勝的功能的新產(chǎn)品也會(huì)在幾年之內(nèi)出現(xiàn)。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所具有的眾多類型的傳感器，可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、 噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn) 象?；贛EMS的微傳感技術(shù)和無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)賦予了廣闊的應(yīng)用前景。這 些潛在的應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為軍事、航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、 商業(yè)等領(lǐng)域。 藍(lán)牙是當(dāng)今市場上支持范圍最廣泛，功能最豐富且安全的無線標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)是一 項(xiàng)即時(shí)技術(shù)，它不要求固定的基礎(chǔ)設(shè)施，易于安裝和設(shè)置；運(yùn)行在2. 4GHz波段，不需要支付 任何費(fèi)用。同時(shí)它還具有低功耗、低成本、電磁污染小等特點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于 藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其將無線傳感器與藍(lán)牙通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了一種新 的信息采集和傳輸平臺，具有低功耗、低成本、分布式、高可靠性、擴(kuò)展性好和自組網(wǎng)能力強(qiáng) 等優(yōu)點(diǎn)。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于藍(lán)牙的無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其特征在于包括為各用電模塊進(jìn)行供電的電源模塊、主控模塊以及分別 與主控模塊相接的傳感器模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和藍(lán)牙無線通信模塊，所述主控模塊、傳感器 模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和藍(lán)牙無線通信模塊均與電源模塊相接，所述傳感器模塊包括與主控 模塊相接的可擴(kuò)展傳感器接口模塊和接在所述可擴(kuò)展傳感器接口模塊上的一個(gè)或多個(gè)傳感器。 所述主控模塊為ATmegal281處理器。 所述藍(lán)牙無線通信模塊為藍(lán)牙BlueCore02芯片。 所述數(shù)據(jù)存儲模塊為AT45DB041B芯片。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、成本低、布網(wǎng)方便且使用操作簡單、智能化程度高。 2、采用低功耗芯片，因而傳感器節(jié)點(diǎn)的生存期較長。 3、自組網(wǎng)能力強(qiáng)、工作性能可靠且擴(kuò)展性好。 4、設(shè)計(jì)合理且使用效果好，主控模塊完成對信息的處理、存儲和通過藍(lán)牙無線通 信模塊進(jìn)行傳輸，還要負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)和數(shù)據(jù)同、路由選擇以及系統(tǒng)功耗控制等。傳感器模塊 負(fù)責(zé)信息的采集，通過I2C總線、GPIO、USART、ADC接口與主控模塊相連，在主控模塊的控制 下工作，傳感器模塊有許多擴(kuò)展接口 ，可以方便擴(kuò)展傳感器的種類。藍(lán)牙無線通信模塊由 RISC處理器、FLASH存儲器、天線、基帶接口等部分組成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸。存儲模塊由一個(gè) 片外存儲器及其外圍電路組成，主要是保存信息，形成一個(gè)信息數(shù)據(jù)庫。電源模塊由電池或 穩(wěn)壓電路組成，提供系統(tǒng)所需要的能量。 綜上所述，本實(shí)用新型將無線傳感器與藍(lán)牙通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了一種新的信 息采集和傳輸平臺，具有低功耗、低成本、分布式、高可靠性、擴(kuò)展性好和自組網(wǎng)能力強(qiáng)等優(yōu) 點(diǎn)。 下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
附圖標(biāo)記說明 1-主控模塊； 2_傳感器模塊；3_數(shù)據(jù)存儲模塊； 4_藍(lán)牙無線通信模塊；5-電源模塊。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括為各用電模塊進(jìn)行供電的電源模塊5、主控模塊1以 及分別與主控模塊1相接的傳感器模塊2、數(shù)據(jù)存儲模塊3和藍(lán)牙無線通信模塊4，所述主 控模塊1、傳感器模塊2、數(shù)據(jù)存儲模塊3和藍(lán)牙無線通信模塊4均與電源模塊5相接，所述 傳感器模塊2包括與主控模塊1相接的可擴(kuò)展傳感器接口模塊和接在所述可擴(kuò)展傳感器接 口模塊上的一個(gè)或多個(gè)傳感器。 本實(shí)施例中，所述主控模塊1為ATmegal281處理器。所述ATmega1281處理器為基 于AVR RISC結(jié)構(gòu)的8位低功耗CMOS微處理器，由于其先進(jìn)的指令集以及單周期指令執(zhí)行 時(shí)間，使得ATmega1281處理器的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1MIPS/MHZ，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和 處理速度之間的矛盾。所述ATmegal281處理器的主要資源和性能有JTAG接口 ，兩路8位 P麗，6路分辨率可編程的P麗，8路10位ADC，兩個(gè)可編程的串行USART， 128K的系統(tǒng)內(nèi)可編 程Flash,容量4K的EEPR0M，容量為4K的SRAM，容量為64K的優(yōu)化的外部存儲器空間，SPI 系統(tǒng)內(nèi)編程。在ATmega1281處理器之上的是一個(gè)簡單的操作系統(tǒng)Tiny0S，它能提供對各種硬件資源的訪問控制及信息處理。整個(gè)系統(tǒng)可以工作在多種模式上電模式、睡眠模式、忙 模式，操作系統(tǒng)根據(jù)不同情況選擇進(jìn)入合適的工作模式，有效地降低了系統(tǒng)的功耗問題。 所述藍(lán)牙無線通信模塊4為藍(lán)牙BlueCore02芯片。所述BlueCore02芯片集無線 設(shè)備、微處理器及其附帶電路于一體，采用標(biāo)準(zhǔn)的0. 35 ii m的CMOS工藝，BlueCore02通過 外圍的存有藍(lán)牙協(xié)議的FlashROM，可提供完全兼容的數(shù)據(jù)和語音通信，并經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，所 需的外部RF元件很少，具有很高的集成度。 所述數(shù)據(jù)存儲模塊3為AT45DB041B芯片。所述AT45DB041B芯片的WP管腳是寫 保護(hù)，當(dāng)WP管腳連接到VCC時(shí)，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)，當(dāng)WP管腳連接到GND或懸空時(shí)，允 許器件進(jìn)行正常的讀、寫操作，此處直接將WP管腳接地，SCK串行時(shí)鐘輸入管腳用于器件所 有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收的時(shí)鐘控制。 所述傳感器模塊2可以連接溫度、濕度、光和二氧化碳等多種傳感器，以便對這些 指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。 所述電源模塊5由電池和與電池相接的穩(wěn)壓電路組成。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種基于藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其特征在于包括為各用電模塊進(jìn)行供電的電源模塊(5)、主控模塊(1)以及分別與主控模塊(1)相接的傳感器模塊(2)、數(shù)據(jù)存儲模塊(3)和藍(lán)牙無線通信模塊(4)，所述主控模塊(1)、傳感器模塊(2)、數(shù)據(jù)存儲模塊(3)和藍(lán)牙無線通信模塊(4)均與電源模塊(5)相接，所述傳感器模塊(2)包括與主控模塊(1)相接的可擴(kuò)展傳感器接口模塊和接在所述可擴(kuò)展傳感器接口模塊上的一個(gè)或多個(gè)傳感器。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種基于藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其特征在于所述主控模塊(1)為ATmegal281處理器。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其特征在于 所述藍(lán)牙無線通信模塊(4)為藍(lán)牙BlueCore02芯片。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其特征在于 所述數(shù)據(jù)存儲模塊(3)為AT45DB041B芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，包括為各用電模塊進(jìn)行供電的電源模塊、主控模塊以及分別與主控模塊相接的傳感器模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和藍(lán)牙無線通信模塊，所述主控模塊、傳感器模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和藍(lán)牙無線通信模塊均與電源模塊相接，傳感器模塊包括與主控模塊相接的可擴(kuò)展傳感器接口模塊和接在所述可擴(kuò)展傳感器接口模塊上的一個(gè)或多個(gè)傳感器。本實(shí)用新型將無線傳感器與藍(lán)牙通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了一種新的信息采集和傳輸平臺，具有低功耗、低成本、分布式、高可靠性、擴(kuò)展性好和自組網(wǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04W84/08GK201509199SQ200920244908
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者吳曉華, 蒙海軍, 高濤 申請人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司