一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，包括發(fā)送模塊和接收模塊，所述發(fā)送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機(jī)，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機(jī)，傳感器電路連接單片機(jī)，所述發(fā)送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機(jī)；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。本實(shí)用新型采用加速度傳感器測(cè)量汽車或橋梁的小角度傾斜和振動(dòng)，并通過射頻電路發(fā)射無(wú)線信號(hào)，檢測(cè)靈敏，傳輸方便，且功耗較低。
【專利說(shuō)明】一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，屬于防盜或橋梁測(cè)控領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)不斷發(fā)展，汽車成為人們出行重要的交通工具，汽車的防盜日益成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，汽車防盜系統(tǒng)主要是依靠車門鎖，不法分子往往會(huì)在人少僻靜時(shí)進(jìn)行作案，甚至是直接用拖車將汽車拖走，讓車主防不勝防。
[0003]除了在汽車防盜方面，在橋梁安全領(lǐng)域，橋梁振動(dòng)的檢測(cè)是衡量橋梁安全系數(shù)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，車速對(duì)橋梁的振動(dòng)影響比較小，而平整度對(duì)橋梁的振動(dòng)影響很大，路面等級(jí)越低，橋梁振動(dòng)越劇烈。因此，對(duì)于橋梁的振動(dòng)檢測(cè)是相當(dāng)重要的。目前使用的橋梁振動(dòng)檢測(cè)有石英晶體溫度頻率傳感器，這種加速度傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)溫度、振動(dòng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好。但是他的缺點(diǎn)卻也有很多，使用壽命短等一系列問題出現(xiàn)在橋梁的工程中。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決傳統(tǒng)汽車防盜與橋梁結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)方面的問題，本實(shí)用新型旨在提供一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，包括發(fā)送模塊和接收模塊，所述發(fā)送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機(jī)，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機(jī)，傳感器電路連接單片機(jī)，其特征在于:所述發(fā)送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機(jī)；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。
[0007]其中，上述的單片機(jī)采用C8051F912單片機(jī)，射頻電路包含依次連接的AT86RF212射頻芯片、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器、低通濾波芯片和天線，AT86RF212射頻芯片連接單片機(jī)。
[0008]其中，上述的C8051F912 單片機(jī)的 P0.1 口、Pl.0 口、Pl.1 口、Pl.2 口、Pl.3 口、Pl.4 口和Pl.5 口分別與AT86RF212射頻芯片的IRQ端、SCLK端、MISO端、MOSI端、SEL端、/RST端和SLP_TR端連接；C8051F912單片機(jī)的P0.6 口和P0.7 口分別連接ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端，且P0.6 口和P0.7 口被配置為捕獲模式。
[0009]采用上述技術(shù)方案后，帶來(lái)的有益效果:
[0010](I)本實(shí)用新型采用的ADXL202雙軸加速度傳感器能夠測(cè)量O?5kHz、±2g范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)加速度。加速度的測(cè)量可以用于振動(dòng)檢測(cè)，而利用靜態(tài)的重力加速度作為輸入矢量，就可以確定物體的空間方向。汽車若發(fā)生小角度的傾斜或振動(dòng)，加速度傳感器便會(huì)監(jiān)測(cè)到，并將信號(hào)傳送給單片機(jī)，再通過射頻電路發(fā)射無(wú)線信號(hào)，告知車主汽車有異常，這樣便極大的提高了汽車的安全性；
[0011](2)本實(shí)用新型運(yùn)用無(wú)線傳感器技術(shù)，采用無(wú)線傳輸，使得對(duì)物體的監(jiān)測(cè)更加方便，安全性提高；使用干電池供電，又減少布線帶來(lái)的繁瑣，一定程度上節(jié)約了成本；同時(shí)采用提低功耗的處理器，降低了節(jié)點(diǎn)功耗。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的發(fā)送模塊的具體電路圖。
[0014]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:U1——低通濾波芯片；U2——平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器；P1——天線?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1所示的本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，包括發(fā)送模塊和接收模塊，所述發(fā)送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機(jī)，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機(jī)，傳感器電路連接單片機(jī)，其特征在于:所述發(fā)送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機(jī)；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。ADXL202雙軸加速度傳感器的兩個(gè)脈寬信號(hào)輸出端Xout和Yout輸出信號(hào)的占空比分別與X軸方向、Y軸方向加速度成正比。單片機(jī)采用C8051F912單片機(jī)，射頻電路包含依次連接的AT86RF212射頻芯片、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器、低通濾波芯片和天線，AT86RF212射頻芯片連接單片機(jī)。C8051F912單片機(jī)的 Ρ0.1 口、P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口、P1.3 口、P1.4 口和 P1.5 口分別與 AT86RF212 射頻芯片的 IRQ 端、SCLK 端、MIS0 端、M0SI 端、SEL 端、/RST 端和 SLP_TR 端連接；C8051F912 單片機(jī)的P0.6 口和P0.7 口分別連接ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端，且P0.6口和P0.7 口被配置為捕獲模式。
[0017]在本實(shí)例中，采用如圖2所示的本實(shí)用新型的發(fā)送模塊的具體電路圖。本實(shí)用新型的發(fā)送模塊包括電源電路、傳感器電路、單片機(jī)和射頻電路。電源電路采用3節(jié)干電池同向串聯(lián)，二極管D1的正極連接干電池的負(fù)極，二極管D1的負(fù)極通過電容C1濾波后，一端接到C8051F912單片機(jī)和AT86RF212射頻芯片的模擬電源輸入端VCC_SYS2，另一端通過一個(gè)電阻R1接到為C8051F912單片機(jī)、雙軸加速度傳感器和AT86RF212射頻芯片供電的數(shù)字電源輸入端VCC_SYS1。在傳感器電路中，ADXL202雙軸加速度傳感器的Xfilt端和Yfilt端分別經(jīng)電容C2和電容C3后接地，T2端經(jīng)電阻R2后接地。ADXL202雙軸加速度傳感器的兩個(gè)脈寬信號(hào)輸出端Xout和Yout輸出信號(hào)的占空比分別與X軸方向和Y軸方向加速度成正t匕。ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端分別連接C8051F912單片機(jī)的P0.6 口和P0.7 口，且P0.6 口和P0.7 口被配置為捕獲模式，捕獲ADXL202雙軸加速度傳感器Xout和Yout端的電平變化，用以測(cè)量輸出信號(hào)占空比，從而計(jì)算出對(duì)應(yīng)的加速度。C8051F912單片機(jī)的 Ρ0.1 口、P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口、P1.3 口、P1.4 口和 P1.5 口分別與 AT86RF212 射頻芯片的 IRQ 端、SCLK 端、MIS0 端、M0SI 端、SEL 端、/RST 端和 SLP_TR 端連接。C8051F912單片機(jī)與AT86RF212射頻芯片之間采用串行外設(shè)接口協(xié)議進(jìn)行通信，其中單片機(jī)為SPI主器件，射頻芯片為SPI從器件。AT86RF212射頻芯片的引腳1、2、3、6、7、9、10、14、16、17、18、21、27、30、31和32接地，引腳13與引腳12連接并一同經(jīng)旁路電容C10接地，引腳15經(jīng)
3.3V電源與電源旁路電容C11連接后接地。AT86RF212射頻芯片的XTAL1端和XTAL2端分別經(jīng)電容C7和C6后接地，XTAL1與C7的連接點(diǎn)和XTAL2與C6的連接點(diǎn)之間接入晶振X2。AT86RF212射頻芯片的EVDD端接數(shù)字電源輸入端VCC_SYS1，且EVDD端接數(shù)字電源輸入端VCC_SYS1的連接點(diǎn)經(jīng)電源旁路電容C4接地，AVDD端經(jīng)旁路電容C5接地。AT86RF212射頻芯片的雙向差分天線引腳RFP、RFN分別經(jīng)RF耦合電容C9、C8與平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器U2連接，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器U2再與低通濾波芯片Ul連接，實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)向單端信號(hào)的轉(zhuǎn)換。低通濾波芯片Ul再與天線Pl連接，將數(shù)據(jù)以無(wú)線傳輸?shù)男问桨l(fā)送給接收模塊。
[0018]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，包括發(fā)送模塊和接收模塊，所述發(fā)送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機(jī)，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機(jī)，傳感器電路連接單片機(jī)，其特征在于:所述發(fā)送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機(jī)；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其特征在于:所述的單片機(jī)采用C8051F912單片機(jī)，所述的射頻電路包含依次連接的AT86RF212射頻芯片、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器、低通濾波芯片和天線，AT86RF212射頻芯片連接單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于振動(dòng)檢測(cè)的加速度傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊，其特征在于:所述 C8051F912 單片機(jī)的 Ρ0.1 口、P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口、P1.3 口、P1.4 口和P1.5 口分別與AT86RF212射頻芯片的IRQ端、SCLK端、MISO端、MOSI端、SEL端、/RST端和SLP_TR端連接；C8051F912單片機(jī)的P0.6 口和P0.7 口分別連接ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端，且P0.6 口和P0.7 口被配置為捕獲模式。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK203551105SQ201320715020
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】嚴(yán)錫君, 趙光辰, 嚴(yán)妍, 孫桐, 王玲玲, 卜旸, 郁麟玉, 孫奕, 孟祥薇 申請(qǐng)人:河海大學(xué)