发明名称 一种超远距离无线传感器网络电路发送端
摘要 本发明公布了一种超远距离无线传感器网络电路发送端。本发明包括发送端微控制器、发送端最小系统外围电路、发送端天线阻抗匹配电路、发送端数据存储电路、发送端调试接口电路、温湿度传感器电路、发送端电源稳压电路、发送端LED接口电路、发送端蜂鸣器接口电路、继电器接口电路。本发明具有针对性强,专门用于远距离无线传感器通信网络;采用增强型51内核的嵌入微处理器430/868/915MHz三段单片无线收发芯片,成本低,性能好;超低功耗,可电池供电的优点。
申请公布号 CN102769935B 申请公布日期 2014.11.05
申请号 CN201210267137.4 申请日期 2012.07.30
申请人 杭州电子科技大学 发明人 吴卿;曾虹;韩腾飞;夏晓文;陈浙圣;费晨曦;梁佳
分类号 H04W84/18(2009.01)I;H04W88/02(2009.01)I;H04B1/04(2006.01)I 主分类号 H04W84/18(2009.01)I
代理机构 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人 杜军
主权项 一种超远距离无线传感器网络电路发送端,其特征在于:包括发送端微控制器、发送端最小系统外围电路、发送端天线阻抗匹配电路、发送端数据存储电路、发送端调试接口电路、温湿度传感器电路、发送端电源稳压电路、发送端LED接口电路、发送端蜂鸣器接口电路、继电器接口电路;所述的发送端微控器采用Nordic VLSI公司的型号为nRF9E5的芯片,发送端最小系统外围电路包括外部提供的基准电流引脚AREF,微控制器U1,第一晶振匹配电阻R1,第二限流电阻R2,第三限流电阻R3,第一晶振匹配电容C1,第二晶振匹配电容C2,第四滤波电容C4,第五滤波电容C5,第六滤波电容C6,第七滤波电容C7,第八滤波电容C8,第九滤波电容C9,第十滤波电容C10,16MHZ无源晶振X1;所述的微控制器U1的型号为nRF9E5,外部提供的基准电流引脚AREF的一端与第三限流电阻R3的一端连接,第三限流电阻R3的另一端与第九滤波电容C9的一端、第十滤波电容C10的一端、微控器U1的30脚连接,第九滤波电容C9的另一端与第十滤波电容C10的另一端接地,微控制器U1的4脚与第八滤波电容C8的一端连接并与电源VCC连接,微控制器U1的5脚与第八滤波电容C8的另一端连接并接地,微控制器U1的14脚与16MHZ无源晶振X1的一端、第一晶振匹配电阻R1的一端、第一晶振匹配电容C1的一端连接,微控制器U1的15脚与16MHZ无源晶振X1的另一端、第一晶振匹配电阻R1的另一端、第二晶振匹配电容C2的一端连接,第一晶振匹配电容C1的另一端接地连接,第二晶振匹配电容C2的另一端接地连接,微控制器U1的16脚与18脚、22脚、24脚接地连接,微控制器U1的17脚与电源VCC连接,微控制器U1的19脚与第四滤波电容C4的一端连接,第四滤波电容C4的另一端接地连接,微控制器U1的23脚与第二限流电阻R2的一端连接,第二限流电阻R2的另一端接地连接,微控制器U1的25脚与电源VCC、第五滤波电容C5的一端、第六滤波电容C6的一端连接,第五滤波电容C5的另一端与第六滤波电容C6的另一端接地连接,微控制器U1的31脚与第七滤波电容C7的一端连接,第七滤波电容C7的另一端接地连接;发送端天线阻抗匹配电路包括第三阻抗匹配电容C3,第一阻抗匹配电感L1,第二阻抗匹配电感L2,第三阻抗匹配电感L3,第十三阻抗匹配电容C13,第十四阻抗匹配电容C14,第二十五滤波电容C25,第二十六滤波电容C26,第十五滤波电容C15,第十二滤波电容C12,50欧阻抗匹配天线接口,微控制器U1的21脚与第三阻抗匹配电容C3的一端、第二十五滤波电容C25的一端、第一阻抗匹配电感L1的一端和第二阻抗匹配电感L2的一端连接,微控制器U1的20脚与第三阻抗匹配电容C3的另一端、第二十六滤波电容C26的一端、第一阻抗匹配电感L1的另一端和第三阻抗匹配电感L3的一端连接,第二十五滤波电容C25的另一端与第二十六滤波电容C26的另一端接地连接,第二阻抗匹配电感L2的另一端与第十三阻抗匹配电容C13的一端连接,第十三阻抗匹配电容C13的另一端与第十二滤波电容C12的一端和50欧阻抗匹配天线接口的一端连接,第十二滤波电容C12的另一端接地连接,第三阻抗匹配电感L3的另一端与第十五滤波电容C15的一端和第十四阻抗匹配电容C14的一端连接,第十五滤波电容C15的另一端接地连接,第十四阻抗匹配电容C14的另一端接地连接;发送端数据存储电路包括存储芯片U2,第五电阻R5,第四电阻R4,第十一滤波电容C11,所述的存储芯片U2型号为25LC320;存储芯片U2的1脚与微控制器U1的13脚连接,存储芯片U2的2脚与微控制器U1的11脚连接,存储芯片U2的6脚与微控制器U1的12脚连接,存储芯片U2的5脚与微控制器U1的10脚连接,存储芯片U2的8脚与电源VCC、第四电阻R4一端和第十一滤波电容C11的一端连接,第五电阻R5的两端与存储芯片U2的3脚和4脚连接,存储芯片U2的4脚接地连接,第四电阻R4另一端与存储芯片U2的7脚连接,第十一滤波电容C11的另一端接地连接;发送端调试接口电路包括5X2排针JP1,第一9X1排针J1,第二9X1排针J2,5X2排针JP1的1脚与微控制器U1的10脚连接,5X2排针JP1的2脚接电源,5X2排针JP1的5脚架空,5X2排针JP1的7脚与微控制器U1的12脚连接,5X2排针JP1的9脚与微控制器U1的11脚连接,5X2排针JP1的4脚、6脚、8脚、10脚均接地连接,第一9X1排针J1的1脚接电源,第一9X1排针J1的2脚与微控制器U1的32脚连接,第一9X1排针J1的3脚与微控制器U1的1脚连接,第一9X1排针J1的4脚与微控制器U1的2脚连接,第一9X1排针J1的5脚与微控制器U1的3脚连接,第一9X1排针J1的6脚与微控制器U1的6脚连接,第一9X1排针J1的7脚与微控制器U1的7脚连接,第一9X1排针J1的8脚与微控制器U1的8脚连接,第一9X1排针J1的9脚与微控制器U1的9脚连接,第二9X1排针J2的1脚接地,第二9X1排针J2的2脚与微控制器U1的13脚连接,第二9X1排针J2的3脚与微控制器U1的12脚连接,第二9X1排针J2的4脚与微控制器U1的11脚连接,第二9X1排针J2的5脚与微控制器U1的10脚连接,第二9X1排针J2的6脚与微控制器U1的26脚连接,第二9X1排针J2的7脚与微控制器U1的27脚连接,第二9X1排针J2的8脚与微控制器U1的28脚连接,第二9X1排针J2的9脚与微控制器U1的29脚连接;温湿度传感器电路包括DHT22温湿度传感器P2,第十六上拉电阻R16,第十六上拉电阻R16的一端与DHT22温湿度传感器P2的2脚、微控制器U1的6脚连接相连,第十六上拉电阻R16的另一端与电源VCC、DHT22温湿度传感器P2的1脚连接,DHT22温湿度传感器P2的3脚架空,DHT22温湿度传感器P2的4脚接地;发送端电源稳压电路包括USBJ3,单刀单掷开关S2,单刀双掷开关S1,保险丝F,第二十四滤波电解电容C24,第二十三滤波电容C23,普通二极管D3,稳压芯片U3,第二十一滤波电解电容C21,第二十二滤波电容C22,电池J5,所述的稳压芯片U3的型号为3.3V稳压芯片AMS1117,普通二极管D3的型号为1N4007,USBJ3第一引脚接地连接,USBJ3第二引脚与单刀单掷开关S2的一端连接,单刀单掷开关S2的另一端与保险丝F的一端连接,保险丝F的另一端与稳压芯片U3的1脚、第二十四滤波电解电容C24的正极以及第二十三滤波电容C23的一端连接,第二十四滤波电解电容C24的负极接地连接,第二十三滤波电容C23的另一端接地连接,稳压芯片U3的2脚与普通二极管D3的阳极连接,普通二极管D3的阴极接地连接,稳压芯片U3的3脚与第二十一滤波电解电容C21的正极、第二十二滤波电容C22的一端以及单刀双掷开关S1的一个接头连接,第二十一滤波电解电容C21负极接地连接,第二十二滤波电容C22的另一端接地连接,单刀双掷开关S1的另外一个接头与电池J5的正极连接,电池J5的负极接地连接,单刀双掷开关S1的活动端接电源VCC;发送端LED接口电路包括第一发光二级管D1,第二发光二级管D2,第四发光二级管D4,第五发光二级管D5,第六发光二级管D6,第七限流电阻R7,第八限流电阻R8,第十一限流电阻R11,第十四限流电阻R14,第十五限流电阻R15,第一发光二级管D1的阳极与第二发光二级管D2的阳极连接并接电源VCC,第一发光二级管D1的阴极与第七限流电阻R7的一端连接,第七限流电阻R7的另一端与微控制器U1的1脚连接,第二发光二级管D2的阴极与第八限流电阻R8的一端连接,第八限流电阻R8的另一端与微控制器U1的2脚连接,第四发光二级管D4的阳极接电源VCC,第四发光二级管D4的阴极与第十一限流电阻R11的一端连接,第十一限流电阻R11的另一端接地连接,第五发光二级管D5的阳极与第六发光二级管D6的阳极连接并接电源VCC,第五发光二级管D5的阴极与第十四限流电阻R14的一端连接,第十四限流电阻R14的另一端与微控制器U1的7脚连接,第六发光二级管D6的阴极与第十五限流电阻R15的一端连接,第十五限流电阻R15的另一端与微控制器U1的8脚连接;发送端蜂鸣器接口电路包括蜂鸣器U4,NPN三极管Q,第十三限流电阻R13,蜂鸣器U4的正极接电源VCC,蜂鸣器U4的负极与NPN三极管Q的集电极连接,NPN三极管Q的发射极接地,NPN三极管Q的基极与第十三限流电阻R13的一端连接,第十三限流电阻R13的另一端与微控制器U1的3脚连接;继电器接口电路包括继电器K1,NPN三极管Q2,稳压二极管D7,第十七限流电阻R17,接线端子J6,接线端子J7,所述的稳压二极管的型号为1N4007;继电器的正极与稳压二极管D7的阴极连接并接电源VCC,继电器的负极与NPN三极管Q2的集电极和稳压二极管D7的阳极连接,NPN三极管Q2的发射极接地连接,NPN三极管Q2的基极与第十七限流电阻R17的一端连接,第十七限流电阻R17的另一端与微控制器U1的9脚连接,接线端子J6与继电器K1的两个开关的活动端连接,接线端子J7与继电器K1的两个开关的不动端连接。
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