一種可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器制造技術

本實用新型專利技術提供一種可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器，包括有ZigBee無線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無線充電電路及感應線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測到氣壓變化產生模擬輸出信號傳輸至ZigBee無線通訊模塊，ZigBee無線通訊模塊輸出的信號經天線發送至ZigBee無線網絡，無線充電電路通過感應線圈與Qi無線充電發射器傳遞能量，且無線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉換電路為ZigBee無線通訊模塊供電。本實用新型專利技術解決了傳感器使用現場由于電池續航能力差、需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩，實現氣壓傳感器在現場可以進行無線充電的功能，大幅提高傳感器帶電連續使用時間。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器，屬于ZigBee網絡無線氣壓傳感器的創新技術。
技術介紹
傳統的氣壓測量裝置一般采用機械式氣壓表直接測量或者單一的傳感器測量，由人工現場讀數完成數據采集，機械式氣壓表測量雖然簡單，但需要花費大量勞動力且實時性較差，在數據采集過程中還容易出現人為錯誤；當現場有大量的氣壓(如氣囊船舶下水施工技術中有大量的氣囊)需要測量時，每讀完一次所有氣壓數據需要大量的時間。而基于ZigBee網絡模式的無線氣壓傳感器網絡則可測量多個測量點的氣壓并通過ZigBee協調器將各氣壓點的氣壓數據收集在一起，再通過PC界面顯示，也可以通過網絡協議轉換器將其送入云端并通過手機、平板電腦等查看氣壓數據。ZigBee技術是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術。在要求數據采集或監控的網點多、傳輸數據量不大但設備成本低、數據傳輸安全性高、設備體積小、地形復雜需要較大的網絡覆蓋等條件下，ZigBee技術可以充分發揮它的優勢。而且ZigBee聯盟制定了一個全球開放的標準，適用于設計可靠的、成本效益型、低功耗無線網絡監測及其控制產品。ZigBee技術組成的無線傳感網絡為中短距離、低速率無線傳感器網絡。射頻傳輸成本低，各節點只需要很少的能量;功耗低，適于電池長期供電；可實現一點對多點，兩點間對等通信;具有快速組網自動配置、自動恢復功能;任意個傳感器之間可相互協調實現數據通信。可適用于工業控制、現代化農業監控、數字家庭、智能樓宇監控、環境監測等領域。基于ZigBee網絡的氣壓傳感器由鋰離子電池驅動。由于電池容量有限，一次充電傳感器只能工作有限的時間，故現有傳感器在使用現場由于電池續航能力差，存在需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩。隨著無線充電技術的不斷發展和日趨成熟，傳統工業檢測技術傳感器節點電源的續航能力有限這一問題也迎刃而解。無線充電技術是指具有電池的裝置通過電磁感應等無線方式取得電力而進行充電。無線充電技術的出現，一是為了解決在現有電池技術跟不上電子產品發展的情況下，使用戶得到相對方便快捷的充電需求;二是可以將現有不統一的電子產品電源接口進行統一，解決充電設備通用性的問題;三是無線充電不需要外接充電接口，從而解決電子產品浸水問題，還可以防止灰塵進入電子τ?: 口廣PR ο
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種可無線充電的ZigBee網絡模式的無線氣壓傳感器。本技術解決了傳感器使用現場由于電池續航能力差、需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩，實現了氣壓傳感器現場通過無線充電發射器充電的功能，大幅提高了傳感器帶電連續使用時間。本技術的技術方案是:本技術的可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器，包括有ZigBee無線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無線充電電路及感應線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測到氣壓變化產生模擬輸出信號傳輸至ZigBee無線通訊模塊，ZigBee無線通訊模塊輸出的信號經天線發送至ZigBee無線網絡，無線充電電路通過感應線圈與Qi無線充電發射器傳遞能量，且無線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉換電路為ZigBee無線通訊模塊供電。本技術采用的技術方案與其他技術相比，本技術在現場使用Qi無線充電發射器對傳感器充電，除了傳感器有防水防塵的優點，能夠在室外使用之外，本技術還有效地解決了傳感器終端節點需要不斷更換電池的麻煩，能夠確保節點長時間工作不掉電，解決了傳感器使用現場由于電池續航能力差、需頻繁拆裝傳感器以更換充電電池的麻煩，實現了氣壓傳感器現場通過無線充電發射器充電的功能，大幅提高了傳感器帶電連續使用時間;此外，本技術無論電池或是充電電源出現故障，都能通過指示燈及時反映問題及原因，能保護中央控制芯片不被高電壓電流損壞。本技術傳感器可應用于船舶下水施工用氣囊氣壓監測、現場工業控制、輪胎壓力監測、環境監測、醫療等領域。【附圖說明】圖1為本技術的原理框圖。【具體實施方式】實施例:本技術的原理框圖如圖1所示，可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器，其特征在于包括有ZigBee無線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無線充電電路及感應線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測到氣壓變化產生模擬輸出信號傳輸至ZigBee無線通訊模塊，ZigBee無線通訊模塊輸出的信號經天線發送至ZigBee無線網絡，無線充電電路通過感應線圈與Qi無線充電發射器傳遞能量，且無線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉換電路為ZigBee無線通訊模塊供電。本實施例中，上述充電控制電路中包括有充電控制芯片，充電控制芯片通過感應線圈和Qi無線充電發射器傳遞能量。本實施例中，上述ZigBee無線通訊模塊包括射頻前端放大電路及射頻通信電路，射頻通信電路包括有微處理器及RF收發器，模擬氣壓傳感器檢測到氣壓變化產生模擬輸出信號通過A/D轉換端口傳輸至微處理器，微處理器輸出的信號由RF收發器及射頻放大電路經天線發送至ZigBee無線網絡。本實施例中，上述升壓電路通過電源轉換電路為射頻通信電路和射頻前端放大電路供電。本實施例中，上述微處理器連接有指示模塊。本實施例中，上述指示模塊包括有電源狀態指示燈、網絡狀態指示燈、運行狀態指示燈。本實施例中，上述無線充電電路通過感應線圈與Qi無線充電發射器是通過無線的方式實現電能的傳遞。本實施例中，上述感應線圈是由德國伍爾特公司生產的型號為760308101303的感應線圈。上述Qi無線充電發射器是采用無線充電聯盟(WPC)的Qi標準。本技術的工作原理是:如圖1所示，當鋰電池電量不足時，使用Qi無線充電發射器對電池進行充電，充電時，無線充電發射器接通外部電源，通過伍爾特感應線圈連接充電控制芯片，充電控制芯片經過判斷后決定是否對鋰電池充電，若適配器提供的電壓狀態符合充電標準，充電控制芯片向鋰電池按設定的充電電流進行充電，鋰電池充滿之后，充電控制芯片自動終止充電模式。當系統進入正常工作過程，接通鋰電池后，先經升壓電路將3.7V電壓變為標準5V電壓，一路5V電壓經3.3V電壓轉換電路后將為3.3V電壓供電至射頻通信電路和射頻前端放大電路正常工作;另一路5V電壓供模擬氣壓傳感器正常工作。上面結合附圖原理框圖對本技術的實施方式作了詳細說明，但是本技術并不限于上述實施例，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以對其做出種種變化。【主權項】1.一種可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器，其特征在于包括有ZigBee無線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無線充電電路及感應線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測到氣壓變化產生模擬輸出信號傳輸至ZigBee無線通訊模塊，ZigBee無線通訊模塊輸出的信號經天線發送至ZigBee無線網絡，無線充電電路通過感應線圈與Qi無線充電發射器傳遞能量，且無線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉換電路為ZigBee無線通訊模塊供電。2.根據權利要求1所述的可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器，其特征在于上述充電控制電路中包括有充電控制芯片，充電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可無線充電的ZigBee網絡無線氣壓傳感器，其特征在于包括有ZigBee無線通訊模塊、模擬氣壓傳感器、無線充電電路及感應線圈，其中模擬氣壓傳感器檢測到氣壓變化產生模擬輸出信號傳輸至ZigBee無線通訊模塊，ZigBee無線通訊模塊輸出的信號經天線發送至ZigBee無線網絡，無線充電電路通過感應線圈與Qi無線充電發射器傳遞能量，且無線充電電路與鋰電池連接，鋰電池通過升壓電路為模擬氣壓傳感器供電，且升壓電路通過電源轉換電路為ZigBee無線通訊模塊供電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳健，王介陽，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：新型
國別省市：廣東;44