[實用新型]無線傳感器網絡通信模塊有效

申請號：	201320272334.5	申請日：	2013-05-20
公開（公告）號：	CN203251288U	公開（公告）日：	2013-10-23
發明（設計）人：	程順;劉賢斌;黃卉;程云海	申請（專利權）人：	肇慶市智引信息科技有限公司
主分類號：	H04B1/38	分類號：	H04B1/38;H04W88/02
代理公司：	廣州市紅荔專利代理有限公司 44214	代理人：	李彥孚
地址：	526061 廣東省肇慶市端州區北郊大***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	無線傳感器網絡通信模塊
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉工業自動化通信領域，具體是無線通信領域中的無線傳感器網絡通信模塊。?

背景技術

為了將智能儀表與自動控制系統連接，傳統數字式智能儀表通信方式在智能儀表上加裝了通信電路，如RS232、RS485、電流環與上位機（PC機）或控制系統連接，形成智能控制系統。采用RS232通信，通信距離比較短，通常是在10米范圍內，通信方式是點對點通信；采用RS485通信，通信距離在9600波特率的情況下，通信距離為1.2公里，能組成一個小的主從式通信網絡。通信方式是將數據轉換為4-20mA，在上位機用250歐精密電阻轉換數字，通過兩次轉換損失了精度，并且只能實現點對點通信。?

本申請人開發的無線傳感器網絡智能儀表通信技術，將先進成熟的無線傳感器網絡技術與智能儀表技術結合，解決了一點對多點通信問題，通信距離短、通信終端有限等技術局限性也得到解決。無線傳感器網絡通信模塊是無線傳感器網絡智能儀表通信技術的關鍵模塊。?

發明內容

為了解決現有智能儀表通信技術只能點對點通信，通信距離短的問題，本實用新型提出了一種無線傳感器網絡通信模塊。?

本實用新型的技術方案如下：?

一種無線傳感器網絡通信模塊，其由電源電路、ZigBee協議處理器電路、串口信號電平轉換電路、串口接口、天線組成；ZigBee協議處理器電路的一端連接天線，另一端通過串口信號電平轉換電路，連接串口接口；電源電路分別連接ZigBee協議處理器電路、串口信號電平轉換電路和串口接口。?

所述電源電路由5V電平轉換為3.3V電平的電源轉換芯片U4組成，U4的2腳連接5V輸入電源VCC5V，U4的1腳接地，U4的3腳連接到3.3V電源VCC_IN。?

所述ZigBee協議處理器電路，包括2.4G頻段的無線收發單片機U2，晶體振蕩器Y2，電感L1、L2、L3，電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17，電阻R1，以及功率放大電路。?

所述功率放大電路，其由2.4G功率放大電路芯片U1、PCB板載天線ANT、電容C19組成；功率放大芯片U1第10腳與PCB板載天線ANT連接，U1的1、2、3、8、9、?11、12、17腳接地，14、16腳接3.3V電源VCC3.3V,U1的4腳接U2中的C11，U1的5、6腳分別與U2的8腳和37腳相連。?

所述串口信號電平轉換電路為U5，U5的1腳接5V電源VCC5V，U5的5、8腳接3.3V電源VCC3.3V,U5的6、7腳分別與U2的17、16腳相連，4腳接地。?

所述串口接口為J2＿1，其2腳接3.3V電源VCC3.3V,6、8腳分別與U5的2、3腳相連，7腳接地。?

本實用新型的工作流程是：從由天線從ZigBee網絡取得數據包后，分析數據包中的網絡地址是否是本模塊的通信地址，如果是，則將數據包通過串口接口，傳給PC上位機或者智能儀表；如果否，則將數據包從天線再發出，進入另一個ZigBee網絡。從而實現：PC上位機通過ZigBee網絡將指令數據包發給智能儀表，智能儀表將現場監測取得的數據包傳送給PC上位機。?

本實用新型的有益效果是：?

1）通信距離不受限制，在ZigBee網絡覆蓋的范圍內就可以通信；?

2）支持點數不受限制，每一個ZigBee網絡原則上可以容納65000多個通信節點，如果采取ZigBee網關技術，該范圍還可以擴大。?

附圖說明?

圖1為本實用新型電源電路U4示意圖。?

圖2為本實用新型功率放大電路U1示意圖。?

圖3為本實用新型串口接口電路J2＿1示意圖。?

圖4為本實用新型ZigBee協議處理器電路U2示意圖。?

圖5為本實用新型串口信號電平轉換電路U5示意圖。?

圖6為本實用新型在ZigBee網絡中與PC上位機、智能儀表通信原理示意圖。?

圖7為為本實用新型內部結構方框圖。?

具體實施方式?