專利名稱：一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可組網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點，特別是一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點。
背景技術(shù)：
較早的煙霧傳感器節(jié)點功能比較單一，由于煙霧濃度閥值是預(yù)先設(shè)定好且不可改變的，只能應(yīng)用于特定的場合。并且普通的煙霧傳感器沒有無線網(wǎng)絡(luò)接口，所以在與其他監(jiān)控設(shè)備連接時只能采用有線連接的方式，給實際應(yīng)用中的施工和聯(lián)網(wǎng)帶來了極大的不便。普通的基于無線技術(shù)的煙霧傳感節(jié)點解決了有線連接的弊端，并且實現(xiàn)了一些復(fù)雜的功能，如實時傳輸采集的數(shù)據(jù)并在LCD屏上顯示，可以根據(jù)不同的場合設(shè)定煙霧濃度閥值，人機交互性有了很大的提高。然而這種節(jié)點無線通信的標準不規(guī)范和統(tǒng)一，沒有路由功能，不 能與其他的節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換，只能進行單一路徑傳輸，節(jié)點與中心節(jié)點的距離較遠時容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，傳輸效率比較低，只能通過增加主節(jié)點的方法覆蓋監(jiān)控場所，由此帶來了成本上的提聞。ZigBee技術(shù)是一種新興的、具有國際標準的、近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在要求數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點多、傳輸數(shù)據(jù)量不大但設(shè)備成本低、數(shù)據(jù)傳輸安全性高、設(shè)備體積小、地形復(fù)雜、需要較大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋等要求下，ZigBee技術(shù)可以充分發(fā)揮它的優(yōu)勢。而且ZigBee聯(lián)盟制定了一個全球開放的標準，適用于設(shè)計可靠的、成本效益型、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測及其控制產(chǎn)品。ZigBee技術(shù)組成的無線傳感網(wǎng)絡(luò)為中短距離、低速率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。射頻傳輸成本低，各節(jié)點只需要很少的能量；功耗低，適用于電池長期供電；可實現(xiàn)一點對多點，兩點間對等通信；具有快速組網(wǎng)自動配置、自動恢復(fù)功能；傳感器之間可相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。可適用于工業(yè)控制、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)監(jiān)控、數(shù)字家庭、智能樓宇監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于ZigBee技術(shù)設(shè)計，合理實用，應(yīng)用廣泛，擴展性較強，不僅可以實時實地監(jiān)測現(xiàn)場煙霧濃度值變化，還可以根據(jù)應(yīng)用要求進行遠程設(shè)置參數(shù)和性能調(diào)試；還可與其他路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，對數(shù)據(jù)進行中繼傳遞，組成大型ZigBee煙霧監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)的ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點。本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點，包括煙感模塊電路、聲光報警電路、天線模塊電路、供電電路，其特征在于還有ZigBee控制模塊電路，煙感模塊電路將煙室中煙霧傳感器采集到的濃度信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后直接傳輸?shù)絑igBee控制模塊電路的A/D輸入端；經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，獲得煙霧濃度的數(shù)字信號，經(jīng)ZigBee控制模塊電路處理后的信號一路送到聲光報警電路，另一路通過天線模塊電路發(fā)送遠程報警信號，另還與其他路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，對數(shù)據(jù)進行中繼傳遞，組成大型ZigBee煙霧監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達到還設(shè)有測試按鈕，與ZigBee控制模塊電路相連接。煙感模塊電路包括煙霧傳感器和光電耦合器。ZigBee控制模塊電路采用型號為CC2530的集成電路模塊。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點I、基于ZigBee技術(shù)設(shè)計，合理實用，應(yīng)用廣泛，擴展性較強，不僅可以實時實地監(jiān)測現(xiàn)場煙霧濃度值變化，還可以根據(jù)應(yīng)用要求進行遠程設(shè)置參數(shù)和性能調(diào)試；還可與其他路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，對數(shù)據(jù)進行中繼傳遞，組成大型ZigBee煙霧監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)2、有效解決了以前有線連接的不便、無線連接的非標準、不能自組網(wǎng)、效率低和使用效果較差等缺陷，可在家庭、工業(yè)現(xiàn)場、醫(yī)院以及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域中應(yīng)用。


圖I為本發(fā)明的電路原理方框圖； 圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明下面將結(jié)合附圖(實施例)作進一步詳述參照圖I，本發(fā)明包括煙感模塊電路I、聲光報警電路2、天線模塊電路3、供電電路
4、ZigBee控制模塊電路5、測試按鈕6等。煙感模塊電路I將煙室中煙霧傳感器采集到的濃度信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后直接傳輸?shù)絑igBee芯片(型號CC2530)的A/D輸入端；經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，獲得煙霧濃度的數(shù)字信號；對該數(shù)字信號進行必要的濾波、增強等處理；記錄、存儲和回顯實時煙霧濃度數(shù)據(jù)；可本地或者遠程設(shè)置煙霧濃度閾值，將實時采集到的濃度值與設(shè)置的濃度閾值進行比較，如果煙霧濃度值超過了閾值，可在本地用蜂鳴器進行聲音報警和LED燈光閃爍報警，還可通過天線模塊電路3無線發(fā)送報警信號、當前煙霧濃度和節(jié)點標志，進行遠程報警；同時該節(jié)點還具有路由功能，通過天線模塊電路3可與其他路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，對數(shù)據(jù)進行中繼傳遞，組成大型ZigBee煙霧監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)。參照圖2，ZigBee控制模塊電路5中的芯片型號為CC2530 ；Q2為光電耦合器；LED為發(fā)光二極管；AIAM為蜂鳴器；ANTENNA為天線；TEST SWITCH為測試按鈕；X1、X2為晶振。煙霧傳感器每隔一段時間把采集到的數(shù)據(jù)信號發(fā)送至ZigBee芯片(型號CC2530)內(nèi)進行A/D轉(zhuǎn)換處理，把處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)調(diào)器的過程和不同路由節(jié)點之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接過程。數(shù)據(jù)收發(fā)選擇工作在2. 4GHz的ISM射頻頻段，共有16個信道，數(shù)據(jù)發(fā)送速率為250kbit/s。從而可進行煙霧濃度監(jiān)測節(jié)點監(jiān)測，可實時采集、存儲和發(fā)布煙霧濃度值。關(guān)于節(jié)點的煙霧濃度閾值設(shè)置超限報警的特點，采用LED燈不間斷跳閃，同時由蜂鳴器實現(xiàn)聲音報警，該功能的實現(xiàn)主要由CC2530芯片完成。在該特點中煙霧濃度報警閥值可在節(jié)點本地設(shè)置，也可通過遠程無線數(shù)據(jù)來設(shè)置。關(guān)于節(jié)點的記錄煙霧濃度歷史數(shù)據(jù)和變化曲線的特點，在節(jié)點處LCD屏上記錄煙霧濃度值，包括當前傳感器實時采集的數(shù)值和歷史數(shù)據(jù)值，然后繪制出一條曲線，可以直觀反映出煙霧濃度變化情況。由于實時無線發(fā)送了煙霧濃度數(shù)據(jù)，該節(jié)點處的煙霧濃度的歷史數(shù)據(jù)和變化曲線也可在遠程該功能也是通過程序編寫和顯示。。關(guān)于節(jié)點的路由功能和ZigBee煙霧監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的特點，主要是由ZigBee技術(shù)的特點以及ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)特 點來實現(xiàn)的。路由節(jié)點在協(xié)調(diào)器不能與其他節(jié)點連接時，可作為一種中介實現(xiàn)節(jié)點間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接功能，以多跳的方式，將無線數(shù)據(jù)傳送到更遠處。該功能基于ZigBee2007協(xié)議棧，通過軟件設(shè)計路由功能，在節(jié)點的組網(wǎng)中自動實現(xiàn)路由。
權(quán)利要求
1.一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點，包括煙感模塊電路(I )、聲光報警電路(2)、天線模塊電路(3)、供電電路(4)，其特征在于還有ZigBee控制模塊電路(5)，煙感模塊電路(I)將煙室中煙霧傳感器采集到的濃度信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后直接傳輸?shù)絑igBee控制模塊電路(5)的A/D輸入端；經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，獲得煙霧濃度的數(shù)字信號，經(jīng)ZigBee控制模塊電路(5)處理后的信號一路送到聲光報警電路(2)，另一路通過天線模塊電路(3)發(fā)送遠程報警信號，另還與其他路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，對數(shù)據(jù)進行中繼傳遞，組成大型ZigBee煙霧監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點，其特征在于還設(shè)有測試按鈕(6)，與ZigBee控制模塊電路(5)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點，其特征在于煙感模塊電路(I)包括煙霧傳感器和光電耦合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點,其特征在于ZigBee控制模塊電路(5)采用型號為CC2530的集成電路模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開一種ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點，包括煙感模塊電路、聲光報警電路、天線模塊電路、供電電路，其特征在于還有ZigBee控制模塊電路，煙感模塊電路將煙室中煙霧傳感器采集到的濃度信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后直接傳輸?shù)絑igBee控制模塊電路的A/D輸入端；經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，獲得煙霧濃度的數(shù)字信號，經(jīng)ZigBee控制模塊電路處理后的信號一路送到聲光報警電路，另一路通過天線模塊電路發(fā)送遠程報警信號，另還與其他路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，對數(shù)據(jù)進行中繼傳遞，組成大型ZigBee煙霧監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明基于ZigBee技術(shù)設(shè)計，合理實用，應(yīng)用廣泛，擴展性較強，不僅可以實時實地監(jiān)測現(xiàn)場煙霧濃度值變化，還可以根據(jù)應(yīng)用要求進行遠程設(shè)置參數(shù)和性能調(diào)試；還可與其他路由節(jié)點進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接，對數(shù)據(jù)進行中繼傳遞，組成大型ZigBee煙霧監(jiān)測無線傳感網(wǎng)絡(luò)的ZigBee實時煙霧傳感路由節(jié)點。
文檔編號H04W84/18GK102917474SQ20121040731
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者徐杜, 蔣永平, 張恒 申請人:廣州瀚潤計算機信息科技有限公司