[实用新型]基于LoRa技术的电动执行器定位数传模块

说明书

本实用新型公开了一种基于LoRa技术的电动执行器定位数传模块，包括LoRa无线射频信号传输单元、PIC单片机控制单元、GPS定位单元、双路可控电压转换单元、LCD显示屏接口电路、三路UART外置接口。本实用新型电动执行器定位数传模块实现了电动执行器将设备数据以及设备位置信息进行低功耗远距离的数据传输功能，PIC单片机完成与电动执行器的数据交互并定时读取设备位置信息，利用LoRa无线射频信号传输技术将数据传输出去，能够实现低功耗远距离的传输；通过可控电压转换电路控制GPS定位电路的供电，通过按需收集设备位置信息，实现超低功耗的设备位置数据采集。

技术领域

本实用新型涉及电动执行器数据传输技术领域，尤其涉及基于LoRa技术的低功耗远距离电动执行器定位数据无线传输领域。

背景技术

电动执行器广泛应用于石油、化工、船舶、能源、轻纺、医药、城市给排水等领域，是工业自动化系统中的一个重要执行机构。电动执行器所处的现场环境不一、情况复杂，由于设备所处位置的限制，传统的使用布设总线方式实现设备之间的数据传输受现场环境恶劣、设备距离较远等情况的影响，使得布线十分不便。

同时，由于电动执行器需要长时间处于待机状态，传输执行器现场数据以及等待用户的控制命令，普通的无线射频传输模块大多低功耗与远距离传输无法兼顾。当电动执行器在井下作业时，如果遇到电动执行器故障时仅靠传统的标号方式无法准确给出阀门位置，会给井上作业人员定位电动执行器所在位置造成困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的缺陷，而提供一种基于LoRa技术能够低功耗远距离传输电动执行器数据的数传模块，旨在解决电动执行器受环境影响不方便使用现场布线的形式进行数据传输，解决普通无线射频传输模块传输电动执行器设备数据的同时低功耗与远距离无法兼顾的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于LoRa技术的电动执行器定位数传模块，包括LoRa无线射频信号传输单元、PIC单片机控制单元、GPS定位单元、双路可控电压转换单元、LCD显示屏接口电路、三路UART外置接口。本实用新型模块特征在于，经由LoRa无线射频信号传输单元统一将PIC单片机采集到的电动执行器数据以及GPS定位单元中的设备位置信息实现低功耗远距离地与其他设备通讯。

所述的LoRa无线射频信号传输单元芯片为SX127x；电路包含UART数据发送/接收指示灯，LoRa模块的模块复位以及恢复出厂设置的复位按键，一路外置UART引脚接口，433MHz射频天线。

所述的UART数据发送/接收指示灯为绿色灯亮为发送，红色灯亮为接收，标识分别为“TX-L”和“RX-L”。

所述的LoRa模块复位按键为4x6贴片按键，标有“NRELOAD”标识；恢复出厂设置的复位按键为4x6贴片按键，标有“NRESET”标识。

所述的433MHz射频天线为内螺纹、内针式棒状天线，增益为5dB。

所述的PIC单片机控制单元，芯片型号为PIC24FJ128GA306，内部有4个UART模块；电路包含UART数据发送/接收指示灯，可外置程序烧录端口，一路外置UART引脚接口。本单元电路与外部电动执行器通过UART接口通讯，采集电动执行器相应数据并通过LoRa无线射频信号传输单元传输出去；本单元通过控制指令控制一路可控电压转换单元决定GPS定位单元的供电，通过按需采集GPS定位信息，有效减少GPS定位单元的耗电量。

所述的UART数据发送/接收指示灯为绿色灯亮为发送，红色灯亮为接收，标识分别为“TX-EX”和“RX-EX”。

所述的可外置程序烧录端口为5x2.54mm的针脚，可供程序烧写及单片机复位使用。

所述的GPS定位单元，其芯片型号为SKG09A，电路包含UART数据发送/接收指示灯，一路外置UART引脚接口，1575.42MHz射频天线。