[發明專利]一種基于無線傳感網絡的糧倉信息中轉器

在審

• 申請號: 201310060919.5
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN104009786A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 曹杰;趙幕階;毛波;楊風召;王嵩;方昌鍵
• 申請（專利權）人: 南京攀登信息技術有限公司;南京財經大學
• 主分類號: H04B7/14
• 分類號: H04B7/14;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明屬于物聯網技術領域，具體地說是一種基于無線傳感網絡的糧倉信息中轉器。

(二)背景技術

目前，國內糧倉內環境監控和糧食進出統計記錄都為分開管理，前者在一些智能化水品相對較高的糧倉內已經實現自動采集，但普遍使用有線采集方式，不僅布線成本較高，而且一旦有一處出現問題，將很可能影響整層的信息采集；而糧食進出統計記錄則大都采用人工方式。本發明利用物聯網最新技術，能夠有效地實現糧倉內環境參數的采集以及糧食進出情況的記錄，并可以將得到的所有信息無線傳遞到遠程監控中心，從而極大地提高生產效率，促進糧倉的智能化管理水平。

(三)發明內容

本發明的目的是提供一種方便、快捷、易用的糧倉信息中轉器，該儀器能夠有效的實現糧倉內環境參數的采集以及糧食進出情況的記錄，并可以將得到的所有信息無線傳遞到遠程監控中心，從而極大地提高生產效率，促進糧倉的智能化管理水平。

本發明包括六個模塊：微處理器控制模塊、Zigbee無線收發模塊、RFID射頻模塊、傳感器模塊、控制模塊和通信模塊。微處理器控制模塊是整個儀器的控制中心；Zigbee無線收發模塊用于接收和發送信息到遠程監控中心；RFID射頻模塊用于記錄糧食的進出情況；傳感器模塊用于采集糧倉內的溫濕度和光照信息；控制模塊由光耦模塊和繼電器模塊組成；通信模塊在安裝調試和擴展通信時使用。

本發明的微處理器控制模塊采用STC12C5410AD微處理器作為控制中心，該微處理器是一款單時鐘(1T)的8位單片機，具有豐富的片上資源，包括4路PWM、8路高速10位A/D轉換等，能夠快速實現對儀器各個模塊的控制。

本發明中，Zigbee無線收發模塊采用CC2530低功耗無線收發芯片，CC2530設備系列提供了一個IEEE802.15.4兼容無線收發器，RF內核控制模擬無線模塊，另外，它提供了MCU和無線設備之間的一個接口，這使得可以發出命令、讀取狀態、自動操作和確定無線設備事件的順序，結合Z_Stack協議棧可以實現無線傳感網絡的建立。

本發明中，RFID射頻模塊的RFID卡采用符合國際標準ISO/IEC14443的Mifarel卡，讀寫芯片采用MF?RC500，MF?RC500是ISO/IEC14443標準下低成本、高集成、高性能的Mifare非接觸式讀寫芯片，基于13.56MHz的非接觸通訊模式。

本發明的Zigbee無線收發模塊采用RFX2401作為功放芯片，可在低功耗情況下實現500M以上的通信距離，使用2dBm增益全向天線實測時可以達到1KM以上的通信距離，接收靈敏度達到-100dBm。

本發明中，儀器的運行是按照嵌入在單片機內的軟件系統來完成的，該軟件系統主要包括：啟動儀器、初始化各個模塊、定時采集環境參數并無線傳輸程序、射頻信息掃描程序、串口中斷處理機制等。

(四)附圖說明

圖1是本發明的硬件結構圖

圖2是本發明的電路框圖

圖3是本發明的微處理器控制模塊電路圖

圖4是本發明的液晶顯示和RFID射頻模塊電路圖

圖5是本發明的通信模塊和傳感器模塊電路圖

圖6是本發明的繼電器模塊電路圖

圖7是本發明的光耦模塊電路圖

圖8是本發明的電平轉換功能電路圖

圖9是本發明的電源接口電路圖

(五)具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。

1.儀器具體運行流程