[实用新型]一种监测有毒有害气体的传感器节点

说明书

技术领域

本实用新型属于无线传感器网络、嵌入式系统技术领域，具体涉及一种监测有毒有害气体的传感器节点。 

背景技术

近年来，随着我国经济的持续快速发展，各地的化工园区蓬勃兴起，同时产生的环境问题也越来越受到人们重视。对化工园区的实时监测，有利于对环境的保护，有助于政府的统筹规划。 

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。 

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。ZigBee网络主要是为了工业现场自动化控制数据传输而建立的。 

发明内容

本实用新型提供了一种可采集和处理化工园区空气中的温度、湿度、气压、 浓度、浓度、浓度等参数信息的传感器节点设备，该设备体积小、成本低、功耗低，可靠性高。 

本实用新型的具体技术方案为： 

一种监测有毒有害气体的传感器节点包括电源管理模块、控制器模块、检测模块、通信模块和数据存储模块。

电源管理模块为控制器模块、检测模块、通信模块以及数据存储模块供电；控制器模块与检测模块、通信模块、数据存储模块连接，完成对温度、湿度、气压、 浓度、浓度、浓度信息的采集、处理、存储和传输。

所述的电源管理模块包括12V锂电池、5V电压转换电路、3.3V电压转换电路和1.8V电压转换电路；12V锂电池通过JP6接入5V电压转换电路；锂电池正极接JP6的2引脚，负极接JP6的1引脚；电容C13正极接JP6的2引脚；负极接地；5V电压转换电路的核心是型号为LM2596的电压调节器；该电压调节器1引脚为输入引脚，连接JP6的2引脚；2引脚为5V电压输出引脚；3引脚和5引脚接地；4引脚串联一个电感L1连接5V电压输出；二极管D3正极接地，负极接LM2596电压调节器的2引脚；电容C14正极接电压调节器LM2596的2引脚，负极接地；5V电压转换电路的输出供给检测模块和3.3V电压转换电路；3.3V电压转换电路的核心是型号为LM1117-3.3的电压调节器；JP5的2引脚连接5V电压转换电路输出；1引脚连接电压调节器的1引脚；J8的3引脚连接电压调节器1引脚；1、2引脚接地；电容C3、C4的正极连接J8的3引脚，负极接地；电压调节器2引脚接地；3引脚为3V电压输出引脚；电容C2、C6正极连接电压调节器3引脚，负极接地；3.3V电压转换电路的输出供给气压检测芯片、通信模块、数据存储模块、控制器模块以及1.8V电压转换电路；1.8V电压转换电路的核心是型号为LM1117-1.8的电压调节器；电容C7、C8正极连接电压调节器1引脚，负极接地；电压调节器1引脚连接3.3V电压转换电路输出；2引脚接地；3引脚为1.8V电压输出引脚；电容C9、C10连接电压调节器3引脚；1.8V电压转换电路的输出供给控制器模块。

所述的控制器模块核心是型号为AT91SAM7S64的控制器；控制器的UART接口34引脚、14引脚、35引脚、11引脚与通信模块连接；控制器AD接口3引脚、 4引脚、5引脚、9引脚、10引脚与检测模块连接；控制器7引脚、18引脚、45引脚、58引脚、59引脚与3.3V电压转换电路输出连接；控制器1引脚、8引脚、12引脚、24引脚、54引脚、64引脚与1.8V电压转换电路输出连接；控制器2引脚、17引脚、46引脚、60引脚接地；电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9正极连接1.8V电压转换电路输出，负极接地；电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15正极连接3.3V电压转换电路输出，负极接地；复位电路采取简单按键复位，控制器复位信号输入引脚39引脚通过按键S1接地，S1按下后，给控制器复位信号，手动复位控制器。