CN104021658A - 基于GS1010的Wi-Fi无线传感网络数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于GS1010的Wi-Fi无线传感网络数据采集系统。本发明包括GS1010主芯片、电源模块、实时时钟模块、温湿度传感器模块、配置模块和外围模块。其中温湿度传感器模块连接到主芯片GS1010，将采集到的温湿度数据传给主芯片GS1010，同时GS1010芯片内部集成的射频收发模块将数据按照Wi-Fi协议发送给接收设备，外围模块指示灯来显示电源和芯片发送数据。通过以上所述的体系结构实现温湿度(标准信息)采集和传输。本发明电路功耗低，传输成功率高速度快，抗干扰能力强，构建网络范围较大，成本小，适用于需要进行信息采集的各种系统。

Description

基于GS1010的Wi-Fi无线传感网络数据采集系统

技术领域

本发明属于信息采集技术领域，涉及一种基于GS1010的Wi-Fi无线传感网络数据采集系统。

背景技术

在无线网络高速发展的过程中，IEEE802.11标准已经成为全球无线网络发展的主流方向之一，而基于此标准提出的Wi-Fi无线网络已经在全球范围内正在日益广泛应用于酒店、家庭、高级写字楼、医院以及各种商业设施。IEEE802.11标准作为无线网络通信标准，定义了在物理层和介质访问控制层的通信协议。其中物理层定义了数据传输频段、调制方式和信号特点等，例如IEEE802.11b定义了工作频率为2.4GHz，传输速率为11Mb/s,并采用了扩频和调频技术。介质访问控制层协议位于OSI七层模型的数据链路层，按照信道和带宽来设计访问规则，建立了物理层和逻辑链路层之间的通信链路，实现数据的透明传输。例如IEEE802.11中的认证机制，作为保障无线传输安全性的重要措施，定义了WPA的密钥方式，使得每一个接入无线网络的终端都要通过WPA密钥认证。  

Wi-Fi技术随着IEEE802.11标准的不断提出也在不断进步，传输速率从最初的2Mb/s到11Mb/s,54Mb/s,再到300Mb/s，Wi-Fi技术不断进入我们的日常生活和工作中，如在机场,酒店的公共Wi-Fi热点,在办公室和家庭中的无线局域网等。只要有一台笔记本电脑或者带Wi-Fi功能的手机,就可以连接到互联网上浏览资讯,接收邮件,网上冲浪等。据Wi-Fi联盟首席执行官Figueroa表示,2010年全球Wi-Fi热点数目增长迅速,已达到75万个热点,中国的热点占据了超过一半的数目。全球的Wi-Fi设备2010年的出货量更是达到了5.8亿部,而手机就占到了1.4亿部。中国三大电信运营商随着工信部逐步解禁Wi-Fi,也在全国范围内开始了大规模的Wi-Fi热点建设。

在上海世博会期间,不仅可以在世博园内感受到Wi-Fi热点的无处不在,而且在上海的主城区内也由上海电信完成了Wi-Fi信号的覆盖,目前上海的热点数目已达1万个。北京主城区内的Wi-Fi信号覆盖范围也超过了100平方公里,覆盖了三环内的大多数商业街,酒店,咖啡店和高校等。广东移动在亚运会期间开通了1万个Wi-Fi热点,覆盖了亚运会举办城市和珠三角区域等,广东联通和广东电信也将建设7万个Wi-Fi热点,实现未来几年内Wi-Fi信号覆盖全省，除此之外,在我国深圳,杭州等城市也确立了建设无线城市的规划。随着Wi-Fi无线网络技术的不断发展,Wi-Fi技术会越来越多地应用到我们的工作和生活中。

无线传感器网络由分布在监测区域的大量传感器节点,通过无线通信组成多跳自组织网络，该网络融合了传感器技术、微电子技术和无线通信技术等,围绕无线传感器节点,实现被监测对象的数据采集、无线传输和数据管理等。无线传感器网络的传感器节点通过自组织网络协同采集,处理并传递信息给汇聚节点,再通过无线网络上传给终端用户管理。无线传感器网络将网络技术应用到传感器领域,使得各个传感器之间形成了有机整体,能够协同工作,然后通过无线网络实现了与终端的通信,实现了物与物的互联,己经成为了未来物联网的重要发展方向。作为跨多学科的信息技术崭新的发展方向,无线传感器网络已经收到世界各国的重视,在预测21世纪最具影响力的技术时,美国商业周刊指出无线传感器网络技术为其中之一。各国先后成立了各种研究无线传感器网络的机构，无线传感器网络不仅将成为未来备受关注的新兴技术,而且其研究和发展也将对我们的工作生活产生变革性的影响。。

发明内容

本发明基于目前最具发展前景的Wi-Fi技术，为了更加有效更加经济的实现温湿度(标准信息)信息采集传输，提出了一种基于Wi-Fi协议的温湿度(标准信息)采集传输电路。

本发明采用以下技术方案：

基于GS1010的Wi-Fi无线传感网络数据采集系统，包括GS1010主芯片、电源模块、实时时钟模块、温湿度传感器模块、配置模块和外围模块。

所述电源模块包括第一电池组BT1、第一开关SW-SPDT、第一MOSFET管DNS、稳压二极管Q3、TPS62261稳压芯片、TPS63001稳压芯片、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十八电容C28、第三十五电容C35、第四十电容C40和第四十一电容C41。第一电池组BT1的负极端接地，正极端接第一开关SW-SPDT的2号端，第一开关SW-SPDT的1号端接第一MOS管DNS的漏极，第一MOS管DNS的栅极与第三十五电容C35的负极端连接后接地，第三十五电容C35的正极端接第一MOS管DNS的源极，稳压二极管Q3阳极端接第一MOS管DNS的漏极，稳压二极管Q3阴极端接第一MOS管DNS的源极，TPS62261稳压芯片的EN管脚接GS1010主芯片的dc_dc_cntl管脚，TPS62261稳压芯片的VIN管脚接第一MOS管DNS的源极，TPS62261稳压芯片的管脚FB接第二十三电容C23的一端，第二十三电容C23的另一端接地，TPS62261稳压芯片的MODE管脚直接接地，TPS62261稳压芯片的SW管脚接第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端接第二十三电容C23的一端，第二十二电容C22的一端接TPS62261稳压芯片的VIN管脚，另一端与TPS62261稳压芯片的GND管脚连接后接地，第一电感L1、第三电感L3、第四电感L4的一端连接在一起后在连接到第二电感L2的另一端，第二十四电容C24与第一电感L1的另一端连接，第二十四电容C24的另一端接地，第二十五电容C25与第三电感L3的另一端连接，第二十五电容C25的另一端接地，第二十八电容C28与第四电感L4的另一端连接，第二十八电容C28的另一端接地，第五电感L5的一端接TPS63001稳压芯片的L1管脚，另一端接TPS63001稳压芯片的L2管脚，第四十电容C40的一端接TPS62261稳压芯片的VIN管脚，另一端接地；TPS63001稳压芯片的VIN管脚和VINA管脚连接到一起后在与TPS62261稳压芯片的VIN管脚连接，第三十六电阻R36的一端接GS1010的dc_dc_cntl管脚，另一端接TPS63001稳压芯片的EN管脚，TPS63001稳压芯片的PS/SYNC管脚和GND管脚连接到一起后再与第三十五电阻R35的一端相连，第三十五电阻R35的另一端接地，TPS63001稳压芯片的PGND管脚和POWER_PAD管脚分别接地，TPS63001稳压芯片的VOUT管脚和FB管脚连接到一起后再与第四十一电容C41的一端连接，第四十一电容C41的另一端接地。

所述实时时钟模块包括按钮SW1、第十电阻R10、第十三电容C13、第十四电容C14、第十七电容C17、第十九电容C19、二极管D1和第一晶振Y1，按钮SW1的一端接地，另一端接主芯片GS1010的alarm2管脚，第十电阻R10的一端接主芯片GS1010的alarm2管脚，另一端接电源VDD_RTC, 第十七电容C17的一端接主芯片GS1010的alarm2管脚，另一端接地，第十三电容C13的一端与第一晶振Y1的2号端连接，另一端接地，第十四电容C14的一端与第一晶振Y1的1号端连接，另一端接地，第一晶振Y1的2号端连接主芯片GS1010的osc_32k1/ext_32kHz管脚，第一晶振Y1的1号端连接主芯片GS1010的osc_32k2管脚，第十九电容C19的一端接主芯片GS1010的VDD_RTC管脚，另一端接地，二极管D1的阳极接电源VBAT，阴极接主芯片GS1010的VDD_RTC管脚。

所述温湿度传感器模块包括SHT11传感器、第三十七电阻R37和第三十八电阻R38。第三十七电阻R37的一端接SHT11的VDD管脚，另一端接SHT11传感器的DATA管脚，第三十八电阻R38的一端接SHT11传感器的VDD管脚，另一端接SHT11传感器的SCK管脚，SHT11传感器的VDD管脚接电源VDD_IO,SHT11传感器的DATA管脚接GS1010的gpio19/clk_44MHz管脚，SHT11传感器的SCK管脚接GS1010的gpio23/pps管脚，SHT11传感器的NC管脚悬空。

所述配置模块包括第三十四电容C34、第三十八电容C38、第三十九电容C39、第四十八电容C48、第四十九电容C49、第九电阻R9、第十一电阻R11、SN74LV2T45电压匹配芯片U1、SN74LV2T45电压匹配芯片U2、二极管D3和串口UART。SN74LV2T45电压匹配芯片U1的B1管脚接主芯片GS1010的uart0_rx/gpio0，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的B2管脚接主芯片GS1010的uart0_cts/gpio24管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的GND管脚接地，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCB管脚接电源VDD_IO,VCCA管脚接电源VDD_3V3, SN74LV2T45电压匹配芯片U1的DIR管脚接SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCA管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的A1管脚接串口UART的TXD管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的A2管脚接串口UART的RTS#管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的B1管脚接主芯片GS1010的uart0_rts/gpio25、SN74LV2T45电压匹配芯片U2的B2管脚接主芯片uart0_tx/gpio1管脚、SN74LV2T45电压匹配芯片U2的GND管脚接地，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的VCCB管脚接电源VDD_IO,VCCA管脚接电源VDD_3V3, SN74LV2T45电压匹配芯片U2的DIR管脚接地，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的A1管脚接串口UART的CTS#管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的A2管脚接串口UART的RXD管脚，第三十八电容C38的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U2的VCCB，另一端接地，第三十九电容C39的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U2的VCCA，另一端接地，第四十八电容C48的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCB，另一端接地，第四十九电容C49的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCA，另一端接地，第九电阻R9的一端接电源，另一端接主芯片GS1010的uart1_rts/gpio27管脚, 第十一电阻R11的一端接串口UART的VCC管脚，另一端接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极与第三十四电容C34的一端连接后再接地，第三十四电容C34的另一端接电源VDD_3V3。

所述外围模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、蜂鸣器LS1、三极管QN、LED1、LED2、MOSFET管Q1、MOSFET管Q2组成。MOSFET管Q1的栅极接主芯片GS1010的gpio30管脚，源极接地，漏极接LED1的阴极，LED1的阳极接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接电源VBAT，MOSFET管Q2的栅极接主芯片GS1010的gpio31管脚，源极接地，漏极接LED2的阴极，LED2的阳极接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接电源VBAT，第四十电阻R40的一端接主芯片GS1010的pwm0/gpio10管脚，另一端接三极管QN的基极，三极管QN的发射极接电源VDD_IO, 三极管QN的集电极接第三十九电阻R39的一端，第三十九电阻R39的另一端接蜂鸣器LS1的一端，蜂鸣器LS1的另一端接地。

本发明的有益效果在于该模块电路功耗低，传输成功率高速度快，抗干扰能力强，构建网络范围较大，成本小，适用于需要进行信息采集的各种系统。

附图说明

附图1为本发明的电源模块电路图；

附图2为本发明的实时时钟模块电路图；

附图3为本发明的传感器模块电路图；

附图4为本发明的配置模块电路图；

附图5为本发明的外围模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明设计了一种基于Wi-Fi协议的温湿度(标准信息)采集模块电路，该电路由：1.GS1010主芯片，2.电源模块3.实时时钟模块4.温湿度传感器模块5.配置模块6.外围模块组成，下面分别介绍各个模块。基于Wi-Fi的温湿度(标准信息)采集系统是由主控芯片，温湿度传感器，外围模块，电源模块等组成。其中温湿度传感器引脚连接到主芯片GS1010，将采集到的温湿度数据传给主芯片GS1010，同时GS1010芯片内部集成的射频收发模块将数据按照Wi-Fi协议发送给接收设备，外围模块指示灯来显示电源和芯片发送数据。通过以上所述的体系结构实现温湿度(标准信息)采集和传输。

1.GS1010主芯片

GS1010 SoC芯片是一个高度集成、超低功耗的无线片上系统,内部集成了IEEE802.11射频前端、MAC控制器和基带处理器,一个应用处理器,片上Flash和片上SRAM,以及丰富的I/O外围设备接口,所有这些资源都集成在一个10*10*0.85mm的芯片之内。

GS1010芯片中采用两个32-bit ARM7的处理器架构,其中一个为WLAN处理器(WLAN CPU)负责网络数据的Wi-Fi收发,另外一个处理器为应用处理器(Applieation CPU),用于用户应用程序的运行。GS1010芯片内嵌Flash和SRAM用于保存程序和数据,JTAG接口用于对芯片进行编程和调试,ADC、GPIO等接口用于接收来自传感器网络节点采集到的数据信息以及实现外围系统扩展、RF开关和功率控制等功能。

GS1010芯片是基于Wi-Fi技术的无线传感器网络节点设计的理想选择,它集成了两个ARM7 32位微处理器,384K Flash闪存,192K SRAM,以及多种外围电路接口。更重要的是,它将IEEE802.11无线收发模块集成到芯片当中,真正实现了Wi-Fi的单片机化、无线化、微型化，这样,我们可以采用GS1010设计微型的无线传感器节点,像信用卡一样薄的微型RFID电子标签,能植入人体的微型传感器等多种应用产品。同时,由于GSl010将IEEE802.11b/g协议数据收发需要的高频部分电路全部集成到了电路内部,从GS1010高频输出到天线之间,只需要一个滤波器件,从而大大降低了硬件设计的复杂度。

2.电源模块

一般来讲,在实际的应用系统中,无线传感器网络节点多采用能够自身存储一定能量的化学电池,而且不便于频繁地对电池进行更换,所以在设计硬件时节能的考虑是很重要的,本设计中电源供应模块采用低压3.3V和1.8V两种供电模式,并且应用到电源开关控制接口dc_dc_cntl与主控制器相连接,由处理器应用软件控制,当应用程序进入休眠模式时,切断电源供应模块,实现节能的目的。

节点上电源供应模块的原理图如附图1所示，电源模块主要由第一电池组BT1、第一开关SW-SPDT、第一MOSFET管DNS、稳压二极管Q3、TPS62261稳压芯片、TPS63001稳压芯片、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十八电容C28、第三十五电容C35、第四十电容C40、第四十一电容C41组成。第一电池组BT1的负极端接地，正极端接第一开关SW-SPDT的2号端，第一开关SW-SPDT的1号端接第一MOS管DNS的漏极，第一MOS管DNS的门极与第三十五电容C35的负极端连接后接地，第三十五电容C35的正极端接第一MOS管DNS的源极，稳压二极管Q3阳极端接第一MOS管DNS的漏极，稳压二极管Q3阴极端接第一MOS管DNS的源极，TPS62261的EN管脚接GS1010的dc_dc_cntl管脚，TPS62261的VIN管脚接第一MOS管DNS的源极，TPS62261的管脚FB接第二十三电容C23的一端，C23的另一端接地，TPS62261的MODE管脚直接接地，TPS62261的SW管脚接第二电感L2的一端，L2的另一端接第二十三电容C23一端，C23的另一端接地，第二十二电容C22的一端接TPS62261的VIN管脚，另一端与TPS62261的GND管脚连接后接地，第一电感L1、第三电感L3、第四电感L4的一端连接在一起后在连接到L2的另一端，第二十四电容C24与L1的另一端连接，C24的另一端接地，第二十五电容C25与L3的另一端连接，C25的另一端接地，第二十八电容C28与L4的另一端连接，C28的另一端接地，第五电感L5的一端接TPS63001的L1管脚，另一端接TPS63001的L2管脚，第四十电容C40的一端接TPS62261的VIN管脚，另一端接地，TPS63001的VIN管脚和VINA管脚连接到一起后在与TPS62261的VIN管脚连接，第三十六电阻R36的一端接GS1010的dc_dc_cntl管脚，另一端接TPS63001的EN管脚，TPS63001的PS/SYNC管脚和GND管脚连接到一起后再与第三十五电阻R35的一端相连，R35的另一端接地，TPS63001的PGND管脚和POWER_PAD管脚分别接地，TPS63001的VOUT管脚和FB管脚连接到一起后再与第四十一电容C41的一端连接，C41的另一端接地。其中,节点采用3.7V AA锂电池供电,分别经TPS62261和TPS63001两芯片进行稳压转换后输出1.8V和3.3V的电压,为板上的GS1O10主控制器、传感器芯片等器件提供电源；两个稳压芯片均配有使能管脚,连接至GS1010控制器的dc_dc_cntl管脚,用于实现稳压芯片的开关控制,达到节能的效果。

3.实时时钟模块

GS1010支持两种时钟,分别为低频的32/131KHz时钟和高频的44MHz时钟。当芯片处于待机阶段时,采用低频时钟可降低功耗,达到节能的目的；当芯片正常工作时,采用高频的44MHZ时钟,可以提高处理器的运算及信号收发的速度。

本设计中RTC模块的部分原理图如附图2所示。其中，RTC模块由按钮SW1、第十电阻R10、第十三电容C13、第十四电容C14、第十七电容C17、第十九电容C19、二极管D1、第一晶振Y1组成，按钮SW1的一端接地，另一端接GS1010的alarm2管脚，第十电阻R10的一端接GS1010的alarm2管脚，另一端接电源VDD_RTC, 第十七电容C17的一端接GS1010的alarm2管脚，另一端接地，第十三电容C13的一端与第一晶振Y1的2号端连接，另一端接地，第十四电容C14的一端与第一晶振Y1的1号端连接，另一端接地，第一晶振Y1的2号端连接GS1010的osc_32k1/ext_32kHz管脚，第一晶振Y1的1号端连接GS1010的osc_32k2管脚，第十九电容C19的一端接GS1010的VDD_RTC管脚，另一端接地，二极管D1的阳极接电源VBAT，阴极接GS1010的VDD_RTC管脚。

实时时钟(Real Time Clock,RTC)单元外接低频时钟,包含3个定时/计数器,可编程提供三路周期信号输出。RTC单元可接收两路外部中断信号输入,内嵌上电复位电路(Power _on Reset,POR)和512字节的非易失性RAM。RTC单元由外部电池直接供电,所以即使在GS1010处于待机状态时,RTC单元仍然处于工作状态并且保证RAM的内容不会丢失。

4.温湿度传感器模块

温湿度传感器在现实生活中应用最为广泛,而且种类繁多。本设计中采用瑞士Sensirion公司生产的SHT11数字式温湿度传感器。SHT11具有串行接口的单片全校准数字式的温湿度传感器,可用来测量温度、相对湿度、露点等参数,具有数字式输出、自校准、可靠性高等特点,已经广泛应用于工农业生产、环境监测、医疗器械、空调设备等传感器应用领域。

SHT11工作电压范围2.4～5.5V,通过串行时钟线SCK和串行数据线DATA与GS1010的GPIO口相连进行通信,其连接原理图如附图3所示。该模块由SHT11传感器、第三十七电阻R37和第三十八电阻R38组成。第三十七电阻R37的一端接SHT11的VDD管脚，另一端接SHT11的DATA管脚，第三十八电阻R38的一端接SHT11的VDD管脚，另一端接SHT11的SCK管脚，SHT11的VDD管脚接电源VDD_IO,SHT11的DATA管脚接GS1010的gpio19/clk_44MHz管脚，SHT11的SCK管脚接GS1010的gpio23/pps管脚，SHT11的NC管脚不接。

GS1010与SHT11之间的通信需要按照所定义的串口时序严格执行。SHT11的命令为一个字节,高三位为器件的地址位,目前只有“000”可用,低5位为实际的命令代码。表一为SHT11的命令列表。

表一 SHT11命令

命令代码	含义
		0000X	保留
00011	测量温度
		00101	测量湿度
00111	读取状态寄存器
		00110	改写状态寄存器
1010X～1110X	保留
		11110	热启动，内部状态寄存器恢复默认值

SHT11的测量过程包括启动传输时序、发布命令、等待测量完成、读回数据等。控制器GS1010通过向Wi-Fi传送相应的命令,然后直接读取DAIA值,经过一定的变换,就可以得到温湿度的传感信息。

5.配置模块

配置模块用于对GS1010芯片的编程和调试。GS1010支持有线和无线两种配置模式。有线模式下,应用客户端软件Wild Configurator通过RS-232串口线缆连接GSl010节点,即可进行程序的下载及内部寄存器的配置等操作，配置模块如附图4所示，该部分由第三十四电容C34、第三十八电容C38、第三十九电容C39、第四十八电容C48、第四十九电容C49、第九电阻R9、第十一电阻R11、SN74LV2T45电压匹配芯片U1、SN74LV2T45电压匹配芯片U2、二极管D3、串口UART组成。U1的B1管脚接GS1010的uart0_rx/gpio0、U1的B2管脚接uart0_cts/gpio24管脚、U1的GND管脚接地，U1的VCCB管脚接电源VDD_IO,VCCA管脚接电源VDD_3V3,U1的DIR管脚接U1的VCCA管脚，U1的A1管脚接UART的TXD管脚，U1的A2管脚接UART的RTS#管脚，U2的B1管脚接GS1010的uart0_rts/gpio25、U2的B2管脚接uart0_tx/gpio1管脚、U2的GND管脚接地，U2的VCCB管脚接电源VDD_IO,VCCA管脚接电源VDD_3V3,U2的DIR管脚接地，U2的A1管脚接UART的CTS#管脚，U2的A2管脚接UART的RXD管脚，第三十八电容C38的一端接U2的VCCB，另一端接地，第三十九电容C39的一端接U2的VCCA，另一端接地，第四十八电容C48的一端接U1的VCCB，另一端接地，第四十九电容C49的一端接U1的VCCA，另一端接地，第九电阻R9的一端接电源，另一端接GS1010的uart1_rts/gpio27, 第十一电阻R11的一端接UART的VCC管脚，另一端接二极管D3的阴极，D3的阳极与第三十四电容C34的一端连接后再接地，C34的另一端接电源VDD_3V3。

其中,RS-232串口线缆采用FTDI公司生产的TTL-232R-3V3,是一种USB转标准TTL电平UART串口的线缆。

TTL-232R-3V3线缆的收发信号采用的标准的TTL3.3V电平,而GS101O为了实现节能的目的,采用了TTL 1.8V的供电。所以,在二者之间进行通信时,加入了SN74LVC2T45电压匹配单元,以确保通信的正常进行。

6.外围电路组成

GS1010具有丰富的通用GPIO资源可用于外围的扩展功能,本设计中应用其中三个接口分别扩展了指示灯、蜂鸣器等相关功能，其中两个指示灯分别为电源指示灯和发送数据指示灯，当发生错误时蜂鸣器会给出报警信息。

附图5为此模块的原理图，该部分由第一电阻R1、第二电阻R2、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、蜂鸣器LS1、三极管QN、LED1、LED2、MOSFET管Q1、MOSFET管Q2组成。MOSFET管Q1的门极接GS1010的gpio30管脚，Q1的源极接地，Q1的漏极接LED1的阴极，LED1的阳极接第一电阻R1的一端，R1的另一端接电源VBAT，MOSFET管Q2的门极接GS1010的gpio31管脚，Q2的源极接地，Q2的漏极接LED2的阴极，LED2的阳极接第二电阻R2的一端，R2的另一端接电源VBAT，第四十电阻R40的一端接GS1010的pwm0/gpio10管脚，另一端接三极管QN的基极，三极管QN的发射极接电源VDD_IO, 三极管QN的集电极接第三十九电阻R39的一端，R39的另一端接蜂鸣器LS1的一端，LS1的另一端接地。

本发明提供了一种基于Wi-Fi协议的温湿度(标准信息)数据采集模块电路，选择基于Wi-Fi协议的无线模块建网，利用Wi-Fi协议的各种优点，最大程度上解决以往在信息采集领域中遇到的诸如数据准确性，成功率，反应时间，测量范围以及成本等一系列问题，再者由于选择了GS1010这款低功耗的芯片，不仅在性能上完全满足了要求，并且通过低功耗模式的选择具备极低功耗的特点。同时由于采集的是标准信号，所以只要是以标准信号输出的各种传感器都可以推广应用到本采集模块电路中。

Claims (1)

1. 基于GS1010的Wi-Fi无线传感网络数据采集系统，其特征在于：包括GS1010主芯片、电源模块、实时时钟模块、温湿度传感器模块、配置模块和外围模块；

所述电源模块包括第一电池组BT1、第一开关SW-SPDT、第一MOSFET管DNS、稳压二极管Q3、TPS62261稳压芯片、TPS63001稳压芯片、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十八电容C28、第三十五电容C35、第四十电容C40和第四十一电容C41；第一电池组BT1的负极端接地，正极端接第一开关SW-SPDT的2号端，第一开关SW-SPDT的1号端接第一MOS管DNS的漏极，第一MOS管DNS的栅极与第三十五电容C35的负极端连接后接地，第三十五电容C35的正极端接第一MOS管DNS的源极，稳压二极管Q3阳极端接第一MOS管DNS的漏极，稳压二极管Q3阴极端接第一MOS管DNS的源极，TPS62261稳压芯片的EN管脚接GS1010主芯片的dc_dc_cntl管脚，TPS62261稳压芯片的VIN管脚接第一MOS管DNS的源极，TPS62261稳压芯片的管脚FB接第二十三电容C23的一端，第二十三电容C23的另一端接地，TPS62261稳压芯片的MODE管脚直接接地，TPS62261稳压芯片的SW管脚接第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端接第二十三电容C23的一端，第二十二电容C22的一端接TPS62261稳压芯片的VIN管脚，另一端与TPS62261稳压芯片的GND管脚连接后接地，第一电感L1、第三电感L3、第四电感L4的一端连接在一起后在连接到第二电感L2的另一端，第二十四电容C24与第一电感L1的另一端连接，第二十四电容C24的另一端接地，第二十五电容C25与第三电感L3的另一端连接，第二十五电容C25的另一端接地，第二十八电容C28与第四电感L4的另一端连接，第二十八电容C28的另一端接地，第五电感L5的一端接TPS63001稳压芯片的L1管脚，另一端接TPS63001稳压芯片的L2管脚，第四十电容C40的一端接TPS62261稳压芯片的VIN管脚，另一端接地；TPS63001稳压芯片的VIN管脚和VINA管脚连接到一起后在与TPS62261稳压芯片的VIN管脚连接，第三十六电阻R36的一端接GS1010的dc_dc_cntl管脚，另一端接TPS63001稳压芯片的EN管脚，TPS63001稳压芯片的PS/SYNC管脚和GND管脚连接到一起后再与第三十五电阻R35的一端相连，第三十五电阻R35的另一端接地，TPS63001稳压芯片的PGND管脚和POWER_PAD管脚分别接地，TPS63001稳压芯片的VOUT管脚和FB管脚连接到一起后再与第四十一电容C41的一端连接，第四十一电容C41的另一端接地；

所述实时时钟模块包括按钮SW1、第十电阻R10、第十三电容C13、第十四电容C14、第十七电容C17、第十九电容C19、二极管D1和第一晶振Y1，按钮SW1的一端接地，另一端接主芯片GS1010的alarm2管脚，第十电阻R10的一端接主芯片GS1010的alarm2管脚，另一端接电源VDD_RTC, 第十七电容C17的一端接主芯片GS1010的alarm2管脚，另一端接地，第十三电容C13的一端与第一晶振Y1的2号端连接，另一端接地，第十四电容C14的一端与第一晶振Y1的1号端连接，另一端接地，第一晶振Y1的2号端连接主芯片GS1010的osc_32k1/ext_32kHz管脚，第一晶振Y1的1号端连接主芯片GS1010的osc_32k2管脚，第十九电容C19的一端接主芯片GS1010的VDD_RTC管脚，另一端接地，二极管D1的阳极接电源VBAT，阴极接主芯片GS1010的VDD_RTC管脚；

所述温湿度传感器模块包括SHT11传感器、第三十七电阻R37和第三十八电阻R38；第三十七电阻R37的一端接SHT11的VDD管脚，另一端接SHT11传感器的DATA管脚，第三十八电阻R38的一端接SHT11传感器的VDD管脚，另一端接SHT11传感器的SCK管脚，SHT11传感器的VDD管脚接电源VDD_IO,SHT11传感器的DATA管脚接GS1010的gpio19/clk_44MHz管脚，SHT11传感器的SCK管脚接GS1010的gpio23/pps管脚，SHT11传感器的NC管脚悬空；

所述配置模块包括第三十四电容C34、第三十八电容C38、第三十九电容C39、第四十八电容C48、第四十九电容C49、第九电阻R9、第十一电阻R11、SN74LV2T45电压匹配芯片U1、SN74LV2T45电压匹配芯片U2、二极管D3和串口UART；SN74LV2T45电压匹配芯片U1的B1管脚接主芯片GS1010的uart0_rx/gpio0，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的B2管脚接主芯片GS1010的uart0_cts/gpio24管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的GND管脚接地，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCB管脚接电源VDD_IO,VCCA管脚接电源VDD_3V3, SN74LV2T45电压匹配芯片U1的DIR管脚接SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCA管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的A1管脚接串口UART的TXD管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U1的A2管脚接串口UART的RTS#管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的B1管脚接主芯片GS1010的uart0_rts/gpio25、SN74LV2T45电压匹配芯片U2的B2管脚接主芯片uart0_tx/gpio1管脚、SN74LV2T45电压匹配芯片U2的GND管脚接地，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的VCCB管脚接电源VDD_IO,VCCA管脚接电源VDD_3V3, SN74LV2T45电压匹配芯片U2的DIR管脚接地，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的A1管脚接串口UART的CTS#管脚，SN74LV2T45电压匹配芯片U2的A2管脚接串口UART的RXD管脚，第三十八电容C38的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U2的VCCB，另一端接地，第三十九电容C39的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U2的VCCA，另一端接地，第四十八电容C48的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCB，另一端接地，第四十九电容C49的一端接SN74LV2T45电压匹配芯片U1的VCCA，另一端接地，第九电阻R9的一端接电源，另一端接主芯片GS1010的uart1_rts/gpio27管脚, 第十一电阻R11的一端接串口UART的VCC管脚，另一端接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极与第三十四电容C34的一端连接后再接地，第三十四电容C34的另一端接电源VDD_3V3；

所述外围模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、蜂鸣器LS1、三极管QN、LED1、LED2、MOSFET管Q1、MOSFET管Q2组成；MOSFET管Q1的栅极接主芯片GS1010的gpio30管脚，源极接地，漏极接LED1的阴极，LED1的阳极接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接电源VBAT，MOSFET管Q2的栅极接主芯片GS1010的gpio31管脚，源极接地，漏极接LED2的阴极，LED2的阳极接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接电源VBAT，第四十电阻R40的一端接主芯片GS1010的pwm0/gpio10管脚，另一端接三极管QN的基极，三极管QN的发射极接电源VDD_IO, 三极管QN的集电极接第三十九电阻R39的一端，第三十九电阻R39的另一端接蜂鸣器LS1的一端，蜂鸣器LS1的另一端接地。