[发明专利]用于微型无线传感器节点的数据传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种用于微型无线传感器节点的数据传输装置。

背景技术

随着计算机技术和嵌入式技术的迅猛发展，人们更倾向于将嵌入式系统采集到的各种数据传输到运算速率快、资源丰富的计算机上进行实时地运算处理分析。从数据的传输方式来看，嵌入式系统与计算机的通信方式可分为有线和无线。有线方式可靠、稳定，但在一些地理条件复杂、线路架设难度大、成本高的场合，有线方式所需设备安装不易、使用不灵活等缺点显露无疑，无线方式就显出了优势。目前，在数据采集和计算机通信技术中，蓝牙（Bluetooth）是一种极其流行的近距离无线数据通讯技术标准，由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移植性，并且适用于多种场合，加上该技术功耗低、对人体危害小，所以易于推广。

虽然蓝牙技术是当下最流行的无线通讯技术之一，但是它的缺点也是显而易见的。目前用于姿态检测的微型无线传感器节点等嵌入式微控制器，本身都不支持蓝牙功能，一般都得通过基于串口的外置蓝牙模块才能与单片机进行数据传输。在一些数据采集的场合，外置蓝牙模块的加入涉及繁琐的蓝牙数据配置工作。另一方面，从通信距离来看，一般的蓝牙模块之间的传输距离都在10cm～10m，要增加通信距离，只能增加发射端和接收端的功率，在一些应用场合，比如微型化无线节点传感器网络系统，对系统的体积和功耗都有严格的要求，蓝牙技术难以胜任。

发明内容

基于此，有必要提供一种使用方便且通信距离较长的用于微型无线传感器节点的数据传输装置。

一种用于微型无线传感器节点的数据传输装置，包括主电路板，所述主电路板上设置有以射频通信方式传输数据的通信模块、串口转USB模块、与外部计算机实现数据交换的USB连接口以及控制所述通信模块和串口转USB模块工作的微控制器最小系统；所述USB连接口通过所述串口转USB模块连接于所述微控制器最小系统，所述通信模块连接于所述微控制器最小系统；

所述微控制器最小系统控制所述串口转USB模块将外部计算机通过USB连接口传来的命令转化后传输至微控制器最小系统进行处理，处理后的命令由通信模块以射频通信方式传输给微型无线传感器节点；所述微控制器最小系统控制所述通信模块接收微型无线传感器节点传来的数据，通信模块接收到的数据经微控制器最小系统处理后由串口转USB模块进行转化以通过USB连接口传输至外部计算机。

在其中一个实施例中，所述通信模块还包括射频模块、天线匹配电路以及棒状天线，所述天线匹配电路连接于所述射频模块和棒状天线之间，所述棒状天线与所述射频模块和天线匹配电路实现接收或发射无线信号。

在其中一个实施例中，所述用于微型无线传感器节点的数据传输装置还包括稳压电路，所述稳压电路连接于所述USB连接口与微控制器最小系统之间，用于为所述微控制器最小系统提供稳定的电压。

在其中一个实施例中，所述用于微型无线传感器节点的数据传输装置还包括信号传输指示灯，所述信号传输指示灯连接于所述微控制器最小系统，用于指示所述用于微型无线传感器节点的数据传输装置收发数据的状态。

在其中一个实施例中，所述用于微型无线传感器节点的数据传输装置还包括JTAG下载接口，所述JTAG下载接口连接于所述微控制器最小系统，用于将所述微控制器最小系统连接到外部计算机更新程序。

在其中一个实施例中，所述微控制器最小系统采用的芯片型号为MSP4302418。

在其中一个实施例中，所述串口转USB模块采用的芯片型号为CP2101。

在其中一个实施例中，所述射频模块采用的芯片型号为nRF905。

上述用于微型无线传感器节点的数据传输装置的USB连接口与外部计算机连接之后，可以通过通信模块接收微型无线传感器节点发来的信息或者将外部计算机发送的指令以无线方式发送至微型无线传感器节点，亦即用于微型无线传感器节点的数据传输装置是微型无线传感器节点和外部计算机之间进行数据交换的桥梁，起到了数据中转的作用。上述用于微型无线传感器节点的数据传输装置通过USB连接口与外部计算机连接之后即可使用，无需外置蓝牙模块辅助数据传输，非常方便，同时以射频通信方式传输数据的通信模块实现了较强的接收和发送无线信号的能力，扩大了通信距离。

附图说明

图1为一个实施例的用于微型无线传感器节点的数据传输装置的结构示意图；

图2为图1所示用于微型无线传感器节点的数据传输装置的底部图；

图3为一个实施例的用于微型无线传感器节点的数据传输装置的模块框图；