[實用新型]無線傳感器網絡風速風向節點模塊

有效

• 申請號: 201220379217.4
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN202771202U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 嚴錫君;余敏;嚴妍;孫桐;王玲玲;孟祥薇;卜旸;李亞東
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 艾中蘭

技術領域

本實用新型涉及一種無線傳感器網絡風速風向節點模塊，屬于電子測控領域。

背景技術

風速風向測量是氣象監測的重要組成部分,?測量風速風向，以供信息中心收集和處理，對人類更好地研究及利用風能和改善生活生產有積極的影響。

目前，風速風向數據的采集由測站設備一起完成，普遍使用風速風向站的方式，采用有線方式將測站和風速風向傳感器進行連接，一旦風速風向監測電路出現故障，就會影響風速風向的測報。由于測站大多數遠離辦公區域，不方便用交流電供電，因此通常采用太陽能電池和可充電蓄電池供電。這種供電方法要求蓄電池的容量足夠大、陽光照射的情況足夠理想才行，如果遇到長時間陰雨天氣，電池就可能無法提供足夠電能給測站，風速風向傳感器也無法獲得足夠電能進行正常的風速風向數據的測量，從而增加了維護的工作量，提高了測量的成本。采用無線傳感器網絡技術能夠較好地解決供電問題。

發明內容

本實用新型為解決傳統風速風向傳感器的信息傳輸及供電問題而提出一種無線傳感器網絡風速風向節點模塊。

一種無線傳感器網絡風速風向節點模塊，其特征在于：包括電源電路、單片機電路、接口電路和射頻電路，其中：電源電路的輸出端分別接單片機電路、接口電路、射頻電路的電源輸入端，單片機電路包含一個微控制器，接口電路包含風速傳感器和風向傳感器，射頻電路包含一個射頻芯片，風速傳感器、風向傳感器、射頻芯片分別與微控制器連接。

本實用新型用無線傳感器網絡技術設計，用無線傳輸方式取代了有線連接方式，無需布設線路，安裝簡便，同時具有良好的擴展性；使用干電池供電，取代了傳統的太陽能電池和可充電蓄電池供電方式，節約了維護成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖。

圖2是本實用新型的電原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，電源電路1的輸出端分別接單片機電路2、接口電路3和射頻電路4的電源輸入端，接口電路3、射頻電路4分別與單片機電路2連接。

如圖2所示，單片機電路2包含一個微控制器U3（本具體實施例型號為MSP430F149），接口電路3包含風速傳感器P2（本具體實施例型號為EL15-1）和風向傳感器P3（本具體實施例型號為EL15-2D），射頻電路包含一個射頻芯片U1（（本具體實施例型號為AT86RF212），風速傳感器、風向傳感器、射頻芯片分別與微控制器連接。

風速傳感器EL15-1的輸出信號經過電阻R3、R4分壓得到能夠使單片機識別的電壓后與微控制器MSP430F149的P2.0端相連，風向傳感器EL15-2D的7個輸出端分別與微控制器MSP430F149的輸入端P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7相連，微控制器MSP430F149的端口P1.5、P1.6、P1.7、P5.0、P5.1、P5.2和P5.3分別與射頻芯片AT86RF212的端口/RST、IRQ、SLP_TR、/SEL、MOSI、MISO和SCLK連接。射頻電路4還包含SMD?低通濾波器，由C7、C10、C13、C14、C18、C19組成的濾波電路，由晶振X2、電容C8、C9組成的時鐘電路，SMD?平衡-不平衡轉換器U2和天線P1，其中：射頻芯片AT86RF212通過平衡-不平衡轉換器U2與SMD?低通濾波器連接，SMD?低通濾波器與天線連接。

????本實用新型的無線傳感器網絡風速風向節點模塊使用干電池供電，采用高性能的單片機技術、射頻技術和無線傳感器網絡技術。采用3節5號可充電電池產生工作電源，用風速傳感器EL15-1連接2個電阻和風向傳感器EL15-2D組成接口電路，用嵌入式微控制器MSP430F149監測、采集和處理風速風向信號，并將處理后的風速風向數據輸出給射頻芯片AT86RF212；射頻芯片AT86RF212通過天線將風速風向數據以無線的形式發送給風速風向匯聚節點。