專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電路，具體是一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各種傳感器接口各不相同，導(dǎo)致每增加一種傳感器的 使用，都需要對(duì)節(jié)點(diǎn)的軟硬件進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)。節(jié)點(diǎn)硬件需要針對(duì)新的傳感器接口進(jìn)行針對(duì) 性設(shè)計(jì)，同時(shí)還要對(duì)相應(yīng)的傳感器硬件驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。而無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需 要運(yùn)行TinyOS操作系統(tǒng)，這就要求研究開(kāi)發(fā)人員既要懂TinyOS操作系統(tǒng)，又要懂單片機(jī)硬 件驅(qū)動(dòng)編程，這增加了編程的難度，效率也低，不利于整個(gè)系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)專(zhuān)業(yè)化分工合作。而 且節(jié)點(diǎn)的傳感器接口并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，不同廠(chǎng)商提供的接口不同，這也給節(jié)點(diǎn)程序的開(kāi)發(fā)增 加了一定的難度。另外，現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)一般同時(shí)只能接一個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出的傳感器板和幾個(gè)模 擬信號(hào)輸出的傳感器板。而隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，現(xiàn)在的許多傳感器將信號(hào)采 集和處理電路集成在一塊芯片上，最終產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)輸出，所以對(duì)于這些傳感器來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn) 同時(shí)只能接一個(gè)，這就有很大的局限性?，F(xiàn)有的兩節(jié)AA電池供電的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)， 電源最大為3V，其傳感器接口的數(shù)字輸入信號(hào)一般也只能接受最大3V的數(shù)字信號(hào)，否則會(huì) 容易損壞電路，而現(xiàn)在很多傳感器板提供的還是5V輸出的數(shù)字信號(hào)，這就會(huì)給兩者的直接 連接造成問(wèn)題，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能進(jìn)行互連。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口 電路。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的具體技術(shù)方案是包括微控制器、節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口、I2C總線(xiàn)緩沖器電路、多路信號(hào)選擇器電路、SPI 擴(kuò)展成4路UART電路、多路UART總線(xiàn)緩沖電路、多路模擬傳感器信號(hào)采集接口電路、SPI/ I2C復(fù)用接口、傳感器UART接口和撥碼開(kāi)關(guān)電路。微控制器采用TI公司的型號(hào)為MSP430F1611的芯片，用于傳感器信號(hào)的采集與處 理，并將處理結(jié)果的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化；節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口中的數(shù)據(jù)發(fā)送端與微控制器的數(shù)據(jù)發(fā)送端信號(hào)連接，節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化 接口中的數(shù)據(jù)接收端與微控制器的數(shù)據(jù)接收端信號(hào)連接；I2C總線(xiàn)緩沖器電路采用NXP公司的型號(hào)為P82B96的芯片，該芯片的Ry引腳和Ty 引腳并聯(lián)并與微控制器的P3. 1/SIM00/SDA引腳相連，該芯片的Rx引腳和Tx引腳并聯(lián)并與 微控制器的P3. 3/UCLK0/SCL引腳相連；該芯片的SDA引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的SIMO/ SDA端連接，該芯片的SCL引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的UCLK/SCL端連接；多路信號(hào)選擇器電路采用TI公司的型號(hào)為SN74LVC257A的芯片，該芯片的第一個(gè) 輸出端與微控制器中的P3. 2/S0MI0引腳連接，第二個(gè)輸出端與SPI/I2C復(fù)用接口中的/SCS端連接，第三個(gè)輸出端與微控制器中的第一個(gè)GPIO引腳連接；該芯片的A輸入端的第一個(gè) 引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的SOMI端連接，A輸入端的第二個(gè)引腳與微控制器中的第二個(gè) GPIO引腳連接，A輸入端的第三個(gè)引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的/IRQ端連接；該芯片的B 輸入端的第一個(gè)引腳同時(shí)與SPI擴(kuò)展成4路UART電路中U4和U5的DOUT引腳連接，該芯 片的B輸入端的第二個(gè)引腳和第三個(gè)引腳與電源連接；該芯片的選擇輸入端Sel與微控制 器中的第三個(gè)GPIO引腳連接；SPI擴(kuò)展成4路UART電路由芯片U4和芯片U5組成，U4和U5均采用EXAR公司 的型號(hào)為XR20M1172的芯片，U4和U5的DIN引腳同時(shí)與微控制器中的P3. 1/SIM00/SDA弓丨 腳連接，U4和U5的SCLK引腳同時(shí)與微控制器中的P3. 3/UCLK0/SCL引腳連接，U4和U5的 DIN引腳同時(shí)與微控制器中的P3. 1/SIM00/SDA引腳連接；U4的/CS引腳與微控制器中的第 四個(gè)GPIO引腳，U4的/IRQ引腳與微控制器中的第五個(gè)GPIO引腳；U5的/CS引腳與微控制 器中的第六個(gè)GPIO引腳，U5的/IRQ引腳與微控制器中的第七個(gè)GPIO引腳；U4的RXA引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第一個(gè)輸出引腳連接，U4的TXA引腳 與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第二個(gè)輸入引腳連接；U4的RXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電 路的第三個(gè)輸出引腳連接，U4的TXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第四個(gè)輸入引腳連 接；U5的RXA引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第五個(gè)輸出引腳連接⑴5的TXA引腳與多路 UART總線(xiàn)緩沖電路的第六個(gè)輸入引腳連接；U5的RXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第 七個(gè)輸出引腳連接，U5的TXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第八個(gè)輸入引腳連接；多路UART總線(xiàn)緩沖電路采用TI公司的型號(hào)為SN74LVC244A的芯片，該芯片的第 一個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口中的RXDl端連接，第二個(gè)輸出引腳與傳感器UART接口中 的TXDl端連接；第三個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口中的RXD2端連接，第四個(gè)輸出引腳與 傳感器UART接口中的TXD2端連接；第五個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口中的RXD3端連接， 第六個(gè)輸出引腳與傳感器UART接口中的TXD4端連接；第七個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口 中的RXD4端連接，第八個(gè)輸出引腳與傳感器UART接口中的TXD4端連接；多路模擬傳感器信號(hào)采集接口電路包括連接器C0N0、連接器C0N1、連接器C0N2、 連接器C0N3、連接器C0N4、連接器C0N5、電阻器ResO、電阻器Resl、電阻器Res2、電阻器 Res3、電阻器Res4和電阻器Res5 ；連接器CONO的AinO端、電阻器ResO的一端與微控制器 中的AO引腳連接，電阻器ResO的另一端與連接器CONO的GND端連接；連接器CONl的Ainl 端、電阻器Resl的一端與微控制器中的Al引腳連接，電阻器Resl的另一端與連接器CONl 的GND端連接；連接器C0N2的Ain2端、電阻器Res2的一端與微控制器中的A2引腳連接， 電阻器Res2的另一端與連接器C0N2的GND端連接；連接器C0N3的Ain3端、電阻器Res3 的一端與微控制器中的A3引腳連接，電阻器Res3的另一端與連接器C0N3的GND端連接； 連接器C0N4的Ain4端、電阻器Res4的一端與微控制器中的A4引腳連接，電阻器Res4的 另一端與連接器C0N4的GND端連接；連接器C0N5的Ain5端、電阻器Res5的一端與微控制 器中的A5引腳連接，電阻器Res5的另一端與連接器C0N5的GND端連接；SPI/I2C復(fù)用接口為連接器C0N_D5 ；傳感器UART接口包括連接器C0N_D1、連接器 C0N_D2、連接器 C0N_D3、連接器 C0N_D4 ；撥碼開(kāi)關(guān)電路包括撥碼開(kāi)關(guān)Sl、撥碼開(kāi)關(guān)S2、電阻器R6和電阻器R7組成；撥碼開(kāi) 關(guān)Sl的一端、電阻器R6的一端與微控制器中的第八個(gè)GPIO引腳連接，撥碼開(kāi)關(guān)Sl的另一端接地，電阻器R6的另一端接電源；撥碼開(kāi)關(guān)S2的一端、電阻器R7的一端與微控制器中的第九個(gè)GPIO引腳連接，撥碼開(kāi)關(guān)S2的另一端接地，電阻器R7的另一端接電源；本發(fā)明所具有的有益效果是(1)將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳感器接口部分分離出來(lái)，節(jié)點(diǎn)只剩下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化 的UART接口，簡(jiǎn)化了節(jié)點(diǎn)用于組網(wǎng)的程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。這樣研究傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究設(shè)計(jì)人 員不需要了解傳感器硬件，只需要專(zhuān)注于節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)TinyOS的程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)便可。所 有跟傳感器硬件相關(guān)的工作都由傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路來(lái)完成，而在標(biāo)準(zhǔn)化接口電路上的 MCU不需要運(yùn)行操作系統(tǒng)，在上面進(jìn)行程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的研究設(shè)計(jì)人員則不需要理解操作系 統(tǒng)TinyOS的使用。這樣的方法便于更專(zhuān)業(yè)化的分工合作，提高效率并增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì) 協(xié)作能力；(2)將連接節(jié)點(diǎn)的接口統(tǒng)一為UART接口，標(biāo)準(zhǔn)化接口電路上的單片機(jī)將所有的傳 感器信號(hào)進(jìn)行處理后，將處理結(jié)果組織為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)UART 口發(fā)送給節(jié)點(diǎn)，這樣 節(jié)點(diǎn)程序開(kāi)發(fā)人員只需要理解這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)便可，不需要了解傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路的任 何硬件，簡(jiǎn)化了節(jié)點(diǎn)程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程；(3)傳感器接口部分設(shè)計(jì)了多個(gè)數(shù)字信號(hào)接口和多個(gè)模擬信號(hào)接口，可同時(shí)接多 個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出的傳感器板和多個(gè)電壓或電流輸出的模擬信號(hào)傳感器板，傳感器數(shù)字信號(hào) 接口包括SPI、I2C和UART三種總線(xiàn)格式；(4)傳感器接口的數(shù)字部分完全可耐壓5V，跟5V數(shù)字系統(tǒng)互連沒(méi)有任何問(wèn)題；(5)微控制器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，可實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)類(lèi)型及量程自動(dòng)化；(6)具有很低的功耗、供電電壓范圍也比較寬，適用于兩節(jié)AA電池供電的WSN節(jié)
點(diǎn)ο


圖1為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路包括微控制器、節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口、I2C 總線(xiàn)緩沖器電路、多路信號(hào)選擇器電路、SPI擴(kuò)展成4路UART電路、多路UART總線(xiàn)緩沖電 路、多路模擬傳感器信號(hào)采集接口電路、SPI/I2C復(fù)用接口、傳感器UART接口和撥碼開(kāi)關(guān)電路。主要的信號(hào)連接如圖1所示。主要的電路功能描述如下微控制器為圖中的U1，該微控制器采用TI公司的型號(hào)為MSP430F1611的芯片，用 于傳感器信號(hào)的采集與處理，并將處理結(jié)果的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化；節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口為圖中的連接器C0N_D0，MSP430F1611的TXD和RXD引腳連接到 該標(biāo)準(zhǔn)化接口，它是節(jié)點(diǎn)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路與節(jié)點(diǎn)通訊的接口，另外VCC和GND為節(jié)點(diǎn) 向標(biāo)準(zhǔn)化接口電路供電的通路；I2C總線(xiàn)緩沖器電路為圖中的U2，采用NXP公司的型號(hào)為P82B96的芯片，它的Ry、 Ty引腳與Ul的P3. 1/SIM00/SDA引腳相連，Rx、Tx引腳與Ul的P3. 3/UCLK0/SCL引腳相連，SCL、SDA引腳與連接器C0N_D5相連，實(shí)現(xiàn)了 I2C總線(xiàn)信號(hào)的緩沖和3V信號(hào)與5V信號(hào)電平 的轉(zhuǎn)換；多路信號(hào)選擇器電路為圖中的U3，采用TI公司的型號(hào)為SN74LVC257A的芯片，它 主要負(fù)責(zé)將來(lái)自連接器C0N_D5的SOMI信號(hào)和來(lái)自芯片U4、U5的DOUT信號(hào)分時(shí)復(fù)用到Ul 的P3. 2/S0MI0引腳，通過(guò)Ul的一個(gè)GPIO引腳來(lái)控制信號(hào)的選擇，這樣便可以實(shí)現(xiàn)SPI/I2C 接口和4個(gè)UART 口共享微控制器的一個(gè)串口 ；同時(shí)將來(lái)自微控制器的第二個(gè)GPIO引腳的 /CSCS信號(hào)與來(lái)自SPI/I2C復(fù)用接口中的/IRQ信號(hào)緩沖以實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平轉(zhuǎn)換；SPI擴(kuò)展成4路UART電路為圖中的U4和TO，采用EXAR公司的型號(hào)為XR20M1172 的芯片，它們主要負(fù)責(zé)將微控制器Ul的一個(gè)SPI接口擴(kuò)展為4個(gè)UART 口，其中每個(gè)芯片擴(kuò) 展2個(gè)UART 口，兩個(gè)芯片一起擴(kuò)展4個(gè)UART 口 ；
多路UART總線(xiàn)緩沖電路為圖中的TO，采用TI公司的型號(hào)為SN74LVC244A的芯片， 它主要負(fù)責(zé)將4路UART 口只能耐壓3V的信號(hào)經(jīng)過(guò)緩沖器后可以耐壓5V ；多路模擬傳感器信號(hào)采集接口電路由圖中Ul的AD轉(zhuǎn)換器接口和六個(gè)連接器 CONO, CONU C0N2、C0N3、C0N4、C0N5 及六個(gè)電阻器 ResO, ResU Res2、Res3、Res4、Res5 構(gòu) 成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)模擬輸入信號(hào)的采集，其中六個(gè)電阻器ResO、Resl、Res2、Res3、Res4、Res5的 作用主要是將傳感器的電流信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，根據(jù)傳感器輸出的電流信號(hào)幅度和 Ul的AD轉(zhuǎn)換器輸入信號(hào)電壓幅度要求來(lái)設(shè)置具體的電阻值，如果傳感器輸出為電壓信號(hào)， 則不需要電阻器；SPI/I2C復(fù)用接口為圖中的連接器C0N_D5，用于連接數(shù)字信號(hào)輸出且其輸出接口 為SPI或I2C的傳感器；傳感器UART接口為圖中的連接器C0N_D1、C0N_D2、C0N_D3、C0N_D4，用于連接數(shù)字 信號(hào)輸出且其輸出接口為UART的傳感器；撥碼開(kāi)關(guān)電路為圖中由圖中的撥碼開(kāi)關(guān)Si、S2和電阻器R6、R7組成，產(chǎn)生的兩個(gè) 開(kāi)關(guān)控制信號(hào)分別連接到Ul的兩個(gè)GPIO引腳。如圖1所示，連接節(jié)點(diǎn)的接口為UART連接器接口，傳感器接口部分有1個(gè)SPI/I2C 復(fù)用的連接器接口、4個(gè)UART連接器接口和6個(gè)模擬信號(hào)輸入連接器接口。其中SPI/I2C 接口跟4個(gè)UART接口不能同時(shí)工作，所以根據(jù)所要連接的傳感器板接口信號(hào)的類(lèi)型，來(lái)選 擇撥碼開(kāi)關(guān)Sl和S2，以告知微控制器Ul現(xiàn)在連接的傳感器的數(shù)字輸出接口類(lèi)型，這樣微控 制器Ul在上電啟動(dòng)后便根據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)Sl和S2的位置來(lái)配置相應(yīng)串口的功能并產(chǎn)生相應(yīng) 的控制信號(hào)。因?yàn)镮2C、SPI、UART都共享微控制器Ul的一個(gè)串口，所以同時(shí)所能連接的數(shù) 字信號(hào)輸出的傳感器接口類(lèi)型為一個(gè)I2C接口或一個(gè)SPI接口或1到4個(gè)UART接口。另 外的6個(gè)模擬信號(hào)傳感器接口跟數(shù)字信號(hào)傳感器接口可以同時(shí)使用，模擬信號(hào)接口可以同 時(shí)使用的數(shù)目為1到6個(gè)。這樣總共同時(shí)可連接的傳感器數(shù)目為，4個(gè)UART接口加6個(gè)模 擬信號(hào)接口共10個(gè)傳感器。所有的傳感器信號(hào)都由微控制器Ul來(lái)進(jìn)行信號(hào)采集和處理， 最終組織為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)跟節(jié)點(diǎn)連接的UART 口傳給節(jié)點(diǎn)。
權(quán)利要求
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路，包括微控制器、節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口、I2C總線(xiàn)緩沖器電路、多路信號(hào)選擇器電路、SPI擴(kuò)展成4路UART電路、多路UART總線(xiàn)緩沖電路、多路模擬傳感器信號(hào)采集接口電路、SPI/I2C復(fù)用接口、傳感器UART接口和撥碼開(kāi)關(guān)電路，其特征在于微控制器采用TI公司的型號(hào)為MSP430F1611的芯片，用于傳感器信號(hào)的采集與處理，并將處理結(jié)果的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化；節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口中的數(shù)據(jù)發(fā)送端與微控制器的數(shù)據(jù)發(fā)送端信號(hào)連接，節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口中的數(shù)據(jù)接收端與微控制器的數(shù)據(jù)接收端信號(hào)連接；I2C總線(xiàn)緩沖器電路采用NXP公司的型號(hào)為P82B96的芯片，該芯片的Ry引腳和Ty引腳并聯(lián)并與微控制器的P3.1/SIMO0/SDA引腳相連，該芯片的Rx引腳和Tx引腳并聯(lián)并與微控制器的P3.3/UCLK0/SCL引腳相連；該芯片的SDA引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的SIMO/SDA端連接，該芯片的SCL引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的UCLK/SCL端連接；多路信號(hào)選擇器電路采用TI公司的型號(hào)為SN74LVC257A的芯片，該芯片的第一個(gè)輸出端與微控制器中的P3.2/SOMI0引腳連接，第二個(gè)輸出端與SPI/I2C復(fù)用接口中的/SCS端連接，第三個(gè)輸出端與微控制器中的第一個(gè)GPIO引腳連接；該芯片的A輸入端的第一個(gè)引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的SOMI端連接，A輸入端的第二個(gè)引腳與微控制器中的第二個(gè)GPIO引腳連接，A輸入端的第三個(gè)引腳與SPI/I2C復(fù)用接口中的/IRQ端連接；該芯片的B輸入端的第一個(gè)引腳同時(shí)與SPI擴(kuò)展成4路UART電路中U4和U5的DOUT引腳連接，該芯片的B輸入端的第二個(gè)引腳和第三個(gè)引腳與電源連接；該芯片的選擇輸入端Sel與微控制器中的第三個(gè)GPIO引腳連接；SPI擴(kuò)展成4路UART電路由芯片U4和芯片U5組成，U4和U5均采用EXAR公司的型號(hào)為XR20M1172的芯片，U4和U5的DIN引腳同時(shí)與微控制器中的P3.1/SIMO0/SDA引腳連接，U4和U5的SCLK引腳同時(shí)與微控制器中的P3.3/UCLK0/SCL引腳連接，U4和U5的DIN引腳同時(shí)與微控制器中的P3.1/SIMO0/SDA引腳連接；U4的/CS引腳與微控制器中的第四個(gè)GPIO引腳，U4的/IRQ引腳與微控制器中的第五個(gè)GPIO引腳；U5的/CS引腳與微控制器中的第六個(gè)GPIO引腳，U5的/IRQ引腳與微控制器中的第七個(gè)GPIO引腳；U4的RXA引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第一個(gè)輸出引腳連接，U4的TXA引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第二個(gè)輸入引腳連接；U4的RXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第三個(gè)輸出引腳連接，U4的TXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第四個(gè)輸入引腳連接；U5的RXA引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第五個(gè)輸出引腳連接，U5的TXA引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第六個(gè)輸入引腳連接；U5的RXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第七個(gè)輸出引腳連接，U5的TXB引腳與多路UART總線(xiàn)緩沖電路的第八個(gè)輸入引腳連接；多路UART總線(xiàn)緩沖電路采用TI公司的型號(hào)為SN74LVC244A的芯片，該芯片的第一個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口中的RXD1端連接，第二個(gè)輸出引腳與傳感器UART接口中的TXD1端連接；第三個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口中的RXD2端連接，第四個(gè)輸出引腳與傳感器UART接口中的TXD2端連接；第五個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口中的RXD3端連接，第六個(gè)輸出引腳與傳感器UART接口中的TXD4端連接；第七個(gè)輸入引腳與傳感器UART接口中的RXD4端連接，第八個(gè)輸出引腳與傳感器UART接口中的TXD4端連接；多路模擬傳感器信號(hào)采集接口電路包括連接器CON0、連接器CON1、連接器CON2、連接器CON3、連接器CON4、連接器CON5、電阻器Res0、電阻器Res1、電阻器Res2、電阻器Res3、電阻器Res4和電阻器Res5；連接器CON0的Ain0端、電阻器Res0的一端與微控制器中的A0引腳連接，電阻器Res0的另一端與連接器CON0的GND端連接；連接器CON1的Ain1端、電阻器Res1的一端與微控制器中的A1引腳連接，電阻器Res1的另一端與連接器CON1的GND端連接；連接器CON2的Ain2端、電阻器Res2的一端與微控制器中的A2引腳連接，電阻器Res2的另一端與連接器CON2的GND端連接；連接器CON3的Ain3端、電阻器Res3的一端與微控制器中的A3引腳連接，電阻器Res3的另一端與連接器CON3的GND端連接；連接器CON4的Ain4端、電阻器Res4的一端與微控制器中的A4引腳連接，電阻器Res4的另一端與連接器CON4的GND端連接；連接器CON5的Ain5端、電阻器Res5的一端與微控制器中的A5引腳連接，電阻器Res5的另一端與連接器CON5的GND端連接；SPI/I2C復(fù)用接口為連接器CON D5；傳感器UART接口包括連接器CON D1、連接器CON D2、連接器CON D3、連接器CON D4；撥碼開(kāi)關(guān)電路包括撥碼開(kāi)關(guān)S1、撥碼開(kāi)關(guān)S2、電阻器R6和電阻器R7組成；撥碼開(kāi)關(guān)S1的一端、電阻器R6的一端與微控制器中的第八個(gè)GPIO引腳連接，撥碼開(kāi)關(guān)S1的另一端接地，電阻器R6的另一端接電源；撥碼開(kāi)關(guān)S2的一端、電阻器R7的一端與微控制器中的第九個(gè)GPIO引腳連接，撥碼開(kāi)關(guān)S2的另一端接地，電阻器R7的另一端接電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳感器標(biāo)準(zhǔn)化接口電路?，F(xiàn)有無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各種傳感器接口各不相同，導(dǎo)致每增加一種傳感器的使用，都需要對(duì)節(jié)點(diǎn)的軟硬件進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)。本發(fā)明包括微控制器、節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化接口、I2C總線(xiàn)緩沖器電路、多路信號(hào)選擇器電路、SPI擴(kuò)展成4路UART電路、多路UART總線(xiàn)緩沖電路、多路模擬傳感器信號(hào)采集接口電路、SPI/I2C復(fù)用接口、傳感器UART接口和撥碼開(kāi)關(guān)電路。微控制器通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)電路為傳感器提供控制信號(hào)。本發(fā)明簡(jiǎn)化了節(jié)點(diǎn)用于組網(wǎng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。
文檔編號(hào)H04L29/10GK101801116SQ201010105220
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者劉鵬, 張建輝, 戴國(guó)駿, 曾虹, 申興發(fā), 趙備 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)