基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器制造技術

本實用新型專利技術公開了基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，屬于傳感器技術領域，包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網天線、數字溫濕度采集模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，采用6LoWPAN無線通信技術和溫濕度傳感器，取代了傳統電纜線數據傳輸方式，解決了溫濕度監測數據的無線采集問題。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于傳感器

技術介紹
傳統的數據傳輸采用有線連接方式進行，利用電纜線傳遞測試信號，存在著布線復雜、工作繁瑣、信號易受干擾、可靠性低等缺點。無法對布線困難的或者人員無法到達的區域進行監測。同時，基于有線技術的信號傳輸，難以自主形成信息網絡，計算能力低、環境適應性差，從部署方式和實施成本上都難以滿足新型交通管理的需要。
技術實現思路
本技術的目的是提供基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，采用6LoWPAN無線通信技術和溫濕度傳感器，取代了傳統電纜線數據傳輸方式，解決了溫濕度監測數據的無線采集問題。為實現上述目的，本技術采用以下技術方案：基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網天線、數字溫濕度采集模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，主控芯片包括第一組IO口、第二組IO口和第三組IO口，鐵電存儲模塊與所述第一組IO口連接，6LoWPAN無線模塊與所述第二組IO口連接,數字溫濕度采集模塊的輸出端與所述第三組IO口連接；無線個人局域網天線與防雷擊模塊的輸出端連接，防雷擊模塊的輸入端與6LoWPAN無線模塊連接；數字溫濕度采集模塊包括LDO穩壓器U2、數據接口P1、數字溫濕度傳感器U1、電容C1、電容C2、電容C3和電阻R1，數據接口P1為所述數字溫濕度采集模塊的輸出端，數據接口P1的1腳連接地線，數據接口P1的2腳連接數字溫濕度傳感器U1的3腳，數據接口P1的3腳連接數字溫濕度傳感器U1的2腳，數據接口P1的4腳連接5V正電源，LDO穩壓器U2的2腳連接地線，LDO穩壓器U2的3腳連接1腳，LDO穩壓器U2的1腳連接5V正電源，LDO穩壓器U2的1腳還通過電容C1連接地線，LDO穩壓器U2的5腳輸出3.3V正電源，LDO穩壓器U2的5腳通過電容C2連接地線，數字溫濕度傳感器U1的4腳連接3.3V正電源，數字溫濕度傳感器U1的4腳還通過電容C3連接地線，數字溫濕度傳感器U1的2腳通過電阻R1連接3.3V正電源；鋰電池和太陽能電池板均與鋰電池管理模塊連接，鋰電池管理模塊為所述基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器供電。所述主控芯片型號為COTEX M3。所述無線個人局域網天線支持的頻段為2.4G頻段。所述LDO穩壓器U2的型號為BL8555。所述數字溫濕度傳感器U1的型號為SHT10。本技術所述的基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，采用6LoWPAN無線通信技術和溫濕度感器，取代了傳統電纜線數據傳輸方式，解決了溫濕度監測數據的無線采集問題；6LoWPAN協議底層采用規定的PHY和MAC，網絡層采用IPv6協議。每個智能傳感設備均具有一個唯一的IP地址，IP地址由全局路由前綴、子網ID和節點的64位接口ID映射成的8位節點ID組合生成；管理者通過節點的IP地址可實現端到端的通信，構建一種低成本、自組網、自恢復的交通智能無線傳感網絡代替傳統的有線方式，極大地降低了系統建設成本、提高了交通管理水平；本技術的電源模塊采用基于太陽能的能源供應技術，從而得到低耗費和高效率的電力輸入；本技術采用基于時間表的喚醒(固定的時間表，睡眠鬧鐘、無線電喚醒)機制和觸發喚醒(無線觸發喚醒、振動觸發喚醒)機制，調節傳感器的工作時間；而針對交通行業的特殊性，如在夜間交通流量相對較低，不需要所有的設備都處于工作狀態，因而可采用睡眠喚醒機制來降低能源消耗；本技術具有優秀的防雷設計，包括直擊雷防護、電源線路防雷保護、信號線路防雷保護、接地系統；通過對設備提供防雷保護功能，可以有效延長使用壽命；本技術的溫濕度采集模塊采用高精度數字化溫濕度傳感器和低噪聲LDO穩壓器，保證了溫濕度數據的采集精度。附圖說明圖1是本技術的硬件原理圖框圖；圖2是本技術的數字溫濕度采集模塊的原理圖。具體實施方式如圖1所示的基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網天線、數字溫濕度采集模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，主控芯片包括第一組IO口、第二組IO口和第三組IO口，鐵電存儲模塊與所述第一組IO口連接，6LoWPAN無線模塊與所述第二組IO口連接,數字溫濕度采集模塊的輸出端與所述第三組IO口連接；無線個人局域網天線與防雷擊模塊的輸出端連接，防雷擊模塊的輸入端與6LoWPAN無線模塊連接；如圖2所示的數字溫濕度采集模塊包括LDO穩壓器U2、數據接口P1、數字溫濕度傳感器U1、電容C1、電容C2、電容C3和電阻R1，數據接口P1為所述數字溫濕度采集模塊的輸出端，數據接口P1的1腳連接地線，數據接口P1的2腳連接數字溫濕度傳感器U1的3腳，數據接口P1的3腳連接數字溫濕度傳感器U1的2腳，數據接口P1的4腳連接5V正電源，LDO穩壓器U2的2腳連接地線，LDO穩壓器U2的3腳連接1腳，LDO穩壓器U2的1腳連接5V正
電源，LDO穩壓器U2的1腳還通過電容C1連接地線，LDO穩壓器U2的5腳輸出3.3V正電源，LDO穩壓器U2的5腳通過電容C2連接地線，數字溫濕度傳感器U1的4腳連接3.3V正電源，數字溫濕度傳感器U1的4腳還通過電容C3連接地線，數字溫濕度傳感器U1的2腳通過電阻R1連接3.3V正電源；鋰電池和太陽能電池板均與鋰電池管理模塊連接，鋰電池管理模塊為所述基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器供電。所述主控芯片型號為COTEX M3。所述無線個人局域網天線支持的頻段為2.4G頻段。所述LDO穩壓器U2的型號為BL8555。所述數字溫濕度傳感器U1的型號為SHT10。工作時：數字溫濕度傳感器模塊負責采集溫濕度信息，并將溫濕度信息轉換成數字信號傳送給主控芯片，主控芯片對溫濕度信息進行解析；低噪聲LDO穩壓器U2將鋰電池管理芯片輸出的5V的正電壓轉換成溫濕度傳感器所用的3.3V正電壓，保證溫濕度傳感器的采集精度；6LoWPAN無線模塊將主控芯片準備發送到個人局域網的數據信息進行功率放大后發送，同時接收無線局域網上的數據信息；主控芯片采用ARM芯片，根據6LoWPANe協議標準，對經6LoWPAN無線模塊接收到的無線數據信息進行接收處理，或對待發送的無線數據信息進行發送處理后輸出至6LoWPAN無線模塊，由6LoWPAN無線模塊發送。鐵電存儲模塊用于提供大容量存儲空間，方便用戶設置等一些重要信息的保存。本技術所述的基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，采用6LoWPAN無線通信技術和溫濕度感器，取代了傳統電纜線數據傳輸方式，解決了溫濕度監測數據的無線采集問題；6LoWPAN協議底層采用規定的PHY和MAC，網絡層采用IPv6協議。每個智能傳感設備均具有一個唯一的IP地址，IP地址由全局路由前綴、子網ID和節點的64位接口ID映射成的8位節點ID組合生成；管理者通過節點的IP地址可實現端到端的通信，構建一種低成本、自組網、自恢復的交通智能無線傳感網絡代替傳統的有線方式，極大地降低了系統建設成本、提高了交通管理水平；本技術的電源模塊采用基于太陽能的能源供應技術，從而得到低耗費和高效率的電力輸入；本技術采用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，其特征在于：包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網天線、數字溫濕度采集模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，主控芯片包括第一組IO口、第二組IO口和第三組IO口，鐵電存儲模塊與所述第一組IO口連接，6LoWPAN無線模塊與所述第二組IO口連接,數字溫濕度采集模塊的輸出端與所述第三組IO口連接；無線個人局域網天線與防雷擊模塊的輸出端連接，防雷擊模塊的輸入端與6LoWPAN無線模塊連接；數字溫濕度采集模塊包括LDO穩壓器U2、數據接口P1、數字溫濕度傳感器U1、電容C1、電容C2、電容C3和電阻R1，數據接口P1為所述數字溫濕度采集模塊的輸出端，數據接口P1的1腳連接地線，數據接口P1的2腳連接數字溫濕度傳感器U1的3腳，數據接口P1的3腳連接數字溫濕度傳感器U1的2腳，數據接口P1的4腳連接5V正電源，LDO穩壓器U2的2腳連接地線，LDO穩壓器U2的3腳連接1腳，LDO穩壓器U2的1腳連接5V正電源，LDO穩壓器U2的1腳還通過電容C1連接地線，LDO穩壓器U2的5腳輸出3.3V正電源，LDO穩壓器U2的5腳通過電容C2連接地線，數字溫濕度傳感器U1的4腳連接3.3V正電源，數字溫濕度傳感器U1的4腳還通過電容C3連接地線，數字溫濕度傳感器U1的2腳通過電阻R1連接3.3V正電源；鋰電池和太陽能電池板均與鋰電池管理模塊連接，鋰電池管理模塊為所述基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器供電。...

【技術特征摘要】
1.基于6LoWPAN技術的智能溫濕度傳感器，其特征在于：包括主控芯片、鐵電存儲模塊、6LoWPAN無線模塊、防雷擊模塊、無線個人局域網天線、數字溫濕度采集模塊、鋰電池管理模塊、鋰電池和太陽能電池板，主控芯片包括第一組IO口、第二組IO口和第三組IO口，鐵電存儲模塊與所述第一組IO口連接，6LoWPAN無線模塊與所述第二組IO口連接,數字溫濕度采集模塊的輸出端與所述第三組IO口連接；無線個人局域網天線與防雷擊模塊的輸出端連接，防雷擊模塊的輸入端與6LoWPAN無線模塊連接；數字溫濕度采集模塊包括LDO穩壓器U2、數據接口P1、數字溫濕度傳感器U1、電容C1、電容C2、電容C3和電阻R1，數據接口P1為所述數字溫濕度采集模塊的輸出端，數據接口P1的1腳連接地線，數據接口P1的2腳連接數字溫濕度傳感器U1的3腳，數據接口P1的3腳連接數字溫濕度傳感器U1的2腳，數據接口P1的4腳連接5V正電源，LDO穩壓器U2的2腳連接地線，LDO穩壓器U2的3腳連接1腳，LDO穩壓器U2的1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹曉原，晏新宇，李利軍，姚海波，楊融，洪衛星，
申請(專利權)人：南京智行信息科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32