一种极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统

摘要

本发明公开了一种极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统。此系统由接触式温度传感器、收发芯片、两节AA电池以及控制中心构成。控制中心采用单片机MSP430，平时，控制中心处于休眠模式，当定时时间到之后，转入工作模式。在工作模式下，控制中心完成指令接收、温度数据读取、数据收发以及通信规约解析等功能。接触式温度传感器完成温度转换功能。所用收发芯片为LTP5901-IPM，该芯片基于6LoWPAN协议，通信频段为2.4G，完成无线数据的收发、自组网、自动休眠、自动路由以及自动唤醒等功能，具有极低功耗。采用了本发明所公开的技术方案后，使用两节AA电池，可以保证系统正常工作时间大于80个月，而当前业界最好水平为24个月。

主权项

一种极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统，其特征在于：主要由接触式温度传感器、控制中心、两节AA电池、无线收发芯片、BNC电缆、发射天线以及极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统的外壳构成，极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统的外壳内置控制中心、两节AA电池和收发芯片；它们的连接关系：控制中心分别与收发芯片和AA电池连接；1)所述控制中心由低功耗单片机MSP430构成，采用8M低温漂晶体振荡器作为系统时钟或采用32.768k低温漂晶体振荡器作为实时时钟，控制中心由BNC接头、电源输入接口、放大电路、滤波电路、单片机、总线接口、控制中心的外壳组成：其中，控制中心的外壳内置放大电路、滤波电路和单片机；BNC接头和电源输入接口分别安装在控制中心的外壳一侧面，总线接口安装在控制中心的外壳另一侧面；它们的连接关系：BNC接头与放大电路一端连接，放大电路另一端与单片机一端连接；电源输入接口与滤波电路一端连接，滤波电路另一端与单片机一端连接；单片机另一端与总线接口连接；控制中心主要完成温度数据接收、温度判断、超限报警、接收控制命令与发送温度数据功能；1.1)所述控制中心的滤波电路由第一电感L31、第二电感L32、第三电感L33、第一电容C31、第二电容C32、第三电容C33、第四电容C34构成：其中，第一电感L31的节点2与第二电感L32的节点1分别通过第一电容C31、第二电容C32接地；第二电感L32的节点2与第三电感L33的节点1分别通过第三电容C33、第四电容C34接地；1.2)所述放大电路由运算放大器LMV358、第一电阻R41、第二电阻R42、第三电阻R43、第四电阻R44及电容C41构成：其中，第一电阻R41右端与运 算放大器LMV358的正向输入端节点5连接；LMV358的正向输入端节点5与第二电阻R42的左端连接；第二电阻R42的右端连接到运算放大器LMV358的输出端节点7；LMV358的输出端通过第四电阻R44连接到地；LMV358的反向输入端节点6通过第五电容C41接地；LMV358的反向输入端节点通过第三电阻R43接地；2)所述无线收发芯片为LTP5901‑IPM，由SPI总线接口、无线发送芯片、滤波电路、天线接口、无线收发芯片的外壳组成：其中，无线收发芯片的外壳内置无线发送芯片、滤波电路，SPI总线接口安装在无线收发芯片的外壳一侧面，天线接口安装在无线收发芯片的外壳另一侧面；SPI总线接口、无线发送芯片、滤波电路、天线接口依次串连：所述滤波电路由第四电感L61、第五电感L62、第六电容C61、第七电容C62及第八电容C63构成：其中，第四电感L61右端节点2与第五电感L62左端节点1通过第六电容C61接地；第七电感L62右端节点2与第八电容C63右端的节点通过第七电容C62接地；系统各部件的连接关系：所述控制中心的BNC接头与温度传感器的BNC电缆连接，以便将温度传感器的数据读入到控制中心中；电源输入接口与两节AA电池的输出接口连接，完成控制中心的供电；总线接口与收发芯片的总线接口连接，实现控制中心与收发芯片之间的数据通信；所述收发芯片的SPI总线接口与控制中心的总线接口连接，实现控制中心与收发芯片之间的数据通信；所述收发芯片的天线接口与发射天线连接，完成无线数据的收发。