[發明專利]一種基于Zigbee的傳感測控系統

無效

• 申請號: 201310147558.8
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103246223A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 焦竹青;徐守坤;周炯如;戎海龍;周紅妹;馬正華
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及一種無線傳感程序控制系統，特別涉及一種基于Zigbee的傳感測控系統。

背景技術

目前，無紙數據記錄儀、無線數據記錄儀不僅實現了數據的無紙存儲，還具備數據的分析和對組態軟件的支持。

但上述產品不具備無線采集功能和控制功能，采樣部分的模塊化程度不高，也不具備便攜式功能。在無線記錄和控制方面，現有技術中的產品測試參數單一、功能不夠強大，同時也未出現統一的標準。

發明內容

針對現有技術中無線數據記錄過程中存在的上述問題，本發明綜合運用無線網絡技術、無紙數據記錄技術、智能控制技術、低功耗電路技術等技術，有效地將傳感器和智能處理相結合，提供一種基于Zigbee的傳感測控系統，為傳感器的網絡化和智能化提供一個方案。

本發明的技術方案是：

一種基于Zigbee的傳感測控系統，所述系統的網絡結構采用主從式網絡結構，主節點通過有線或無線網絡和子節點相連接。?

進一步，所述采樣節點采用通用接口。

進一步，所述子節點采用有線和無線的混合組網。

進一步，所述子節點包括采樣節點、變送節點以及控制節點，分別完成信號采樣、信號類型變換、采樣流程控制；主節點采用嵌入操作系統的ARM處理器。

進一步，所述主節點的結構包括ARM處理器、顯示屏、輸入設備、U盤接口、以太網接口、Zigbee無線通訊模塊、RS485通訊接口，所述液晶顯示屏、鍵盤、U盤接口、以太網接口、Zigbee無線通訊模塊、RS485通訊接口分別與ARM處理器連接，所述、Zigbee無線通訊模塊與RS485通訊接口連接。

進一步，所述子節點的結構包括電池管理電路、電池、電池充電接口、模擬電路、低功耗單片機、Zigbee無線通訊模塊，所述電池、電池充電接口、模擬電路、低功耗單片機、Zigbee無線通訊模塊分別與電池管理電路連接，所述低功耗單片機分別與模擬電路和Zigbee無線通訊模塊連接。

進一步，所述輸入設備為鍵盤。

進一步，所述電池為鋰電池。

本發明的有益效果是：

1、子節點可按功能不同分別通過有線/無線進行組網，此無線和有線的混合組網可以有效的發揮無線網和有線網的優勢，例如在不利于布線的空曠空間里可以使用無線連接，而在屏蔽空間里可以使用有線連接。

2、為了能兼容大多數傳感器接口，采樣節點設計成通用接口，可以對電壓、電流、電阻、頻率等基本參量進行測量，也可直接連接測量各種熱電偶、熱電阻等傳感器或現場總線信號，通過節點的MCU進行數學校準后轉換成數字量傳輸給主節點。

3、為了能實現真正的無線化設計，我們將子節點設計成便攜式節點（特別是采樣節點），帶上相關模塊卡就可在有效的無線通訊范圍內進行數據采集通信。

4、子節點按其實現功能可劃分為采樣節點、變送節點和控制節點等，這樣用戶可以根據實際功能需要，靈活添加不同種類的節點，有效節約了成本；主節點采用ARM處理器并嵌入操作系統，可以根據用戶需要嵌入不同功能的軟件產品，并可對某些功能進行裁剪。

附圖說明

圖1是本發明一種基于Zigbee的傳感測控系統的結構示意圖；

圖2是本發明中主節點的結構示意圖；

圖3是本發明中子節點的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

本發明一種基于Zigbee的傳感測控系統是一個集傳感、控制的無線傳感網系統。該系統的網絡結構采用主從式網絡結構，主節點可通過有線（RS485）或無線網絡（Zigbee）和子節點相連接。Zigbee具有以下特點：1、低功耗，適合電池供電；2、低成本，通訊協議簡單，頻段免執照；3、通訊距離100m，功率增加后可達1km，通訊速度20~250kpbs適合信號采集；4、安全可靠，采用三級安全模式。

本發明一種基于Zigbee的傳感測控系統包括主節點和若干子節點，如圖1所示。

主節點的結構組成如圖2所示，包括ARM處理器、液晶顯示屏、鍵盤、U盤接口、以太網接口、zigbee無線通信模塊、RS485通訊接口。其中，液晶顯示屏、鍵盤、U盤接口、以太網接口、zigbee無線通信模塊、RS485通訊接口分別與ARM處理器相連接，Zigbee無線通信模塊與ARM處理器和天線相連接。