[发明专利]可用于化工安全监控的便携式无线传感器节点

摘要

本发明涉及一种可用于化工安全监控的便携式无线传感器节点。本发明包括电源管理模块，环境参数采集模块，ZigBee无线通信模块和处理器模块。电源管理模块包括7.4V锂电池、5V电压转换电路、3.3V电压转换电路、1.8V电压转换电路。环境参数采集模块包括温湿度采集单元和气压采集单元。处理器模块以处理器LPC2109FBD64/01为核心，在其外围分别搭建了复位电路、晶振电路、JTAG电路以及ISP电路。本发明使用方便，监测范围广。

主权项

可用于化工安全监控的便携式无线传感器节点，包括电源管理模块，环境参数采集模块，ZigBee无线通信模块和处理器模块，其特征在于：所述的电源管理模块包括7.4V锂电池、5V电压转换电路、3.3V电压转换电路、1.8V电压转换电路；锂电池的负极接地，正极和单刀双掷开关S1的2引脚相连，单刀双掷开关S1的3引脚悬空，1引脚和二极管D1阳极相连，D1的阴极和电源芯片U2的3引脚相连；5V电压转换电路中钽电容C23的正极和电源芯片U2的3引脚相连，负极接地；电源芯片U2的1引脚接地，2引脚和钽电容C24的正极、电源指示灯DS1的阳极相连；钽电容C24的负极、电源指示灯DS1的阴极均接地；电源芯片U2的2引脚分别和电源芯片U3的3引脚、电源芯片U4的3引脚相连；3.3V电压转换电路中电容C7的一端和电源芯片U3的3引脚相连，另一端接地；电源芯片U3的1引脚接地，2引脚和钽电容C9的正极、电源指示灯DS2的阳极相连；钽电容C9的负极、电源指示灯DS2的阴极均接地；1.8V电压转换电路中电容C8的一端和电源芯片的U4的3引脚相连，另一端接地；电源芯片U4的1引脚接地，2引脚和钽电容C10的正极、电源指示灯DS3的阳极相连；钽电容C10的负极、电源指示灯DS3的阴极均接地； 所述的环境参数采集模块包括温湿度采集单元和气压采集单元；温湿度采集单元的核心数字式温湿度传感器U8的1引脚和处理器的26引脚相连，6引脚和处理器的22引脚相连；数字式温湿度传感器U8的5引脚和3.3V电压转换电路相连，2引脚接地，电容C32的一端和数字式温湿度传感器U8的5引脚相连，另一端接地；数字式温湿度传感器U8的3、4引脚均悬空；气压采集单元核心数字式气压传感器U7的6引脚和处理器的30引脚相连、7引脚和处理器的29引脚相连、8引脚和处理器的27引脚相连；数字式气压传感器U7的4引脚、5引脚均和处理器的1引脚相连；数字式气压传感器U7的1引脚和3.3V电压转换电路相连，2引脚、3引脚均接地；电容C12的一端和数字式气压传感器U7的1引脚相连，另一端和数字式气压传感器U7的2引脚相连；所述的ZigBee无线通信模块U12的13引脚、15引脚、17引脚均和3.3V电压转换电路相连；ZigBee无线通信模块U12的21引脚、23引脚、25引脚、27引脚均接地；ZigBee无线通信模块U12的18引脚和处理器的19引脚相连，20引脚和处理器的21引脚相连，其余引脚均悬空；所述的处理器模块的核心为处理器U1，还包括复位电路、晶振电路、JTAG电路、ISP电路和退藕电容；处理器模块的核心处理器U1的57引脚和复位芯片U5的2引脚相连；复位芯片U5的1引脚接地，4引脚和3.3V电压转换电路相连，电容C11的一端和复位芯片的1引脚连接，另外一端和复位芯片的4引脚相连；复位芯片的3引脚和复位开关S2的一端相连，复位开关S2另一端接地；处理器U1的61引脚、62引脚分别和晶振电路相连；晶振电路中晶振Y1的两端并联一个电阻R3使系统更容易起振；晶振电路中电容C1、C2的一端分别和晶振相连，另一端均接地；处理器的JTAG接口和接插件JP1相连，其中处理器的20引脚和接插件JP1的3引脚相连，24引脚和接插件JP1的11引脚相连，52引脚和接插件JP1的7引脚相连，56引脚和接插件JP1的9引脚相连，57引脚和接插件JP1的15引脚相连，60引脚和接插件JP1的5引脚相连，64引脚和接插件JP1的13引脚相连；接插件JP1的1引脚、2引脚均和3.3V电压转换电路相连，17引脚、19引脚均悬空，其余引脚均接地；电阻R2的一端和接插件JP1的11引脚相连，另一端接地；处理器ISP接口41引脚和接插件JP2的1引脚相连，接插件JP2的2引脚接地；电阻R1的一端和接插件JP2的1引脚相连，电阻R1的另外一端和3.3V电压转换电路相连；退藕电容部分中，电容C16的一端和处理器的17引脚相连，另一端接地；电容C17的一端和处理器的49引脚相连，另一端接地；电容C18的一端和处理器的63引脚相连，另一端接地；电容C19的一端和处理器的7引脚相连，另一端接地；电容C20的一端和处理器的23引脚相连，另一端接地；电容C21的一端和处理器的43引脚相连，另一端接地；电容C22的一端和处理器的51引脚相连，另一端接地。