[實用新型]一種超低功耗wifi-串口透傳轉換模塊

有效

• 申請號: 201821002859.6
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN208572452U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 董志剛;宋維
• 申請（專利權）人: 山東電子職業技術學院
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;G06F13/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于嵌入式系統技術領域，公開了一種超低功耗wifi?串口透傳轉換模塊,包括電源電路(1)、wifi電路(2)、低功耗mcu電路(3)。本實用新型提供了一種新型的基于電池供電的超低功耗wifi?串口轉換模塊，其采用一次性鋰電池直接供電，待機電流2uA，具備定時喚醒和串口喚醒兩種方式。當用戶設備通過串口發送數據到模塊時，模塊會自動喚醒，響應用戶設備的數據通過wifi芯片進行發送；除此之外，還具備定時喚醒功能，其喚醒時間可調，喚醒后如果沒有監聽到空中的載波信號，立刻再次進入睡眠模式，此過程耗時為12ms；模塊向外提供可控電源用以給用戶設備供電，平常狀態下，給用戶設備斷電，僅當接收到wifi無線數據時，才給用戶設備加電以節省整體功耗。如果按照10秒喚醒間隔計算，其使用時間為普通wifi?串口透傳轉換模塊工作時間的833倍，考慮到用戶設備的耗電量、電池容量等因素，按50%有效率計算，2200mAh的電池可使設備工作1.05年。

技術領域

本實用新型涉及嵌入式系統技術領域，具體為一種超低功耗wifi-串口透傳轉換模塊。

背景技術

wifi是一種短距離無線通信技術，允許電子設備通過該技術連接到無線局域網，實現與其它計算機或移動設備之間進行數據交換或直接連入Internet，其已經成為當前移動通信領域的一個標準接口，在眾多領域都有著廣泛的應用。

串口是單片機的一個標準接口，采用wifi-串口透傳轉換模塊可以實現單片機設備直接接入無線局域網與網內其它設備交換數據或直接接入Internet。由于wifi通信采用2.4GHz波段，所以其在PCB布線上具有相當的難度，一般技術水平的單片機設計工程師，均采用在產品中使用wifi-串口透傳轉換模塊的方式予以實現，所以wifi-串口透傳轉換模塊具有較為廣泛的應用領域。

在進行電子產品設計時，無線設備克服了有線設備布線困難、造價高以及施工難度大等諸多缺陷。但其由于沒有有線電纜直接供電，所以自身取電問題是無線設備在廣泛應用時，需解決的重點問題。給無線設備供電可采用太陽能、風能、壓力以及動能等多種方式，但這些取電技術在現階段轉換效率還不高，而且受環境制約很大，不能應用于所有的無線設備。除此之外，最為普遍的技術是采用電池直接供電，這種方式最為靈活方便，不受地域環境的影響，可以在任何地點長時間使用。不過，由于沒有能量的補充途徑，而且還需考慮電池的容量、體積以及造價等多重因素，如果希望設備能夠長時間運行，就必須降低設備的自身功耗。現有的wifi-串口透傳轉換模塊，在功耗方面存在諸多不足：（1）由于wifi技術自身功耗相對較高，且與傳輸距離相關。現有的低功耗wifi芯片在中等距離傳輸時，其平均消耗電流在100mA左右，按此數值計算，一個2200mAh的電池，僅能維持設備工作0.92天（2200mAh/100mA/24h=0.92天）；（2）一般來說，大部分無線設備都不需要長時間工作在連續不間斷狀態，為了降低wifi-串口透傳轉換模塊的功耗，可以控制模塊的輸入電源，讓其大部分時間處于掉電狀態，以節省功耗，但這種方式會導致數據的直接丟失，不能實時響應無線網內其它設備所傳遞過來的數據等諸多問題；（3）現有的wifi-串口透傳轉換模塊其電源由用戶設備供給，不能向用戶設備提供電源。

發明內容

本實用新型的目的在于提供了一種新型的基于電池供電的超低功耗wifi-串口轉換模塊，其采用一次性鋰電池直接供電，待機電流2uA，具備定時喚醒和串口喚醒兩種方式。當用戶設備通過串口發送數據到模塊時，模塊會自動喚醒，響應用戶設備的數據通過wifi芯片進行發送；除此之外，還具備定時喚醒功能，其喚醒時間可調，喚醒后如果沒有監聽到空中的載波信號，立刻再次進入睡眠模式，此過程耗時為12ms；模塊向外提供可控電源用以給用戶設備供電，平常狀態下，給用戶設備斷電，僅當接收到wifi無線數據時，才給用戶設備加電以節省整體功耗。如果按照10秒喚醒間隔計算，其使用時間為普通wifi-串口透傳轉換模塊工作時間的833倍，考慮到用戶設備的耗電量、電池容量等因素，按50%有效率計算，2200mAh的電池可使設備工作1.05年。