CN103324163A - 一种可视可控无线智能监控器 - Google Patents

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CN103324163A CN2013101991755A CN201310199175A CN103324163A CN 103324163 A CN103324163 A CN 103324163A CN 2013101991755 A CN2013101991755 A CN 2013101991755A CN 201310199175 A CN201310199175 A CN 201310199175A CN 103324163 A CN103324163 A CN 103324163A
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薛君志
闵新力
高珊
姬江涛
张余
方先臣
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Abstract

本发明涉及无线传感网络技术、智能控制技术、显示技术等,尤其涉及一种可视可控的无线智能监控器及其节能无线传感节点。本发明是一种可视可控无线智能监控器及其节能无线传感节点,主要由中央控制器、LCD液晶显示模块、存储模块、无线通信模块、电源模块、无线传感节点组成。本发明有益效果是:模式先进,能显示各用电器设备的能耗数据;控制智能,实现用户对用电额度的掌控,节约电费;安全,实现对家庭电路的保护功能,当电压过高、用电负荷异常或漏电时切断电源,保护电器。

Description

一种可视可控无线智能监控器
[技术领域]
本发明涉及无线传感网络技术、智能控制技术、显示技术等,尤其涉及一种可视可控的无线智能监控器。
[背景技术]
随着人们生活水平的提高,生活条件改善,物质文化追求逐渐提高,用电量增加,人们对家用电器的节能、可控需求越来越明显。合理用电、安全用电、方便用电是现今人们追求的用电趋势。传统的插座无法实现电能可视、远程监控的功能,且无法保障用电安全。
[发明内容]
本发明的目的在于克服现有技术的不足,为用户提供可视、可控的安全节能产品,实现对家用用电情况的多维度实时监测和自动控制,满足用户居家安全、节能的需求。
为了实现上述目的,发明一种可视可控无线智能监控器,包括中央控制器、LCD液晶显示模块、存储模块、无线通信模块、电源模块、电器,其特征在于:所述的无线智能监控器通过无线通信模块的RF_P、RF_N端口与无线传感节点回路信号端通讯,将其上传的数据通过数据输入端存储在存储模块中,存储模块数据输出端连接至中央控制器信号端,由中央控制器对数据进行分析和运算后通过数字I/O端口控制液晶显示模块,将家用电器的的电量、电流、功率、电费显示在LCD液晶显示上。
所述的中央控制器是采用的C8051F340单片机。
所述的LCD显示模块采用HS12864点阵式液晶模块,其控制器为T6963C。
所述的存储模块U7 M25P64芯片的引脚1端串联R19至电源,引脚2端串联C15接地,并抽头一端并联至引脚7端,引脚7、8、15、16端分别串联R16、R17、R20、R21后与中央控制器U2的3、4、5、6号引脚相连,引脚9端与引脚10端并联接地后与R23串联至电源。
所述的无线通信模块包括CC2430器件模块和无线收发模块,所述的CC2430器件模块包括3.3V和1.8V电源滤波电路、芯片晶振电路、巴伦电路和复位电路,CC2430器件模块U1的22、23号引脚分别串联偏置电阻R2、R3,引脚19、20端分别接在石英晶振器X1的两端,并在接地点之间分别串联负载电容C9、C10,引脚43、44端分别接在石英晶振器X1的两端,并在接地点之间分别串联负载电容C8、C7,引脚35至40、28至31分别并联接至高电平1.8V并抽头一端分别串联去耦电容C4、C5后接地,所述的无线收发模块由两个逻辑开关电路、功率放大电路、低噪声功率放大电路、阻抗匹配电路、电源滤波电路及偏置电路组成。
所述的电源模块采用LTC3878作为主控芯片,允许的工作范围为输入端4V至38V和输出端0.8至Vin的90%。
所述的无线传感节点回路包括中央控制器、电能采集模块、无线通信模块、回路控制模块、电源模块组成,所述的中央控制器是采用的C8051F340单片机,所述的电能采集模块是采用ATT7022B来实现电能计量,包括电压及电流模拟输入、电源及SPI通信接口,所述的无线收发模块由两个逻辑开关电路、功率放大电路、低噪声功率放大电路、阻抗匹配电路、电源滤波电路及偏置电路组成,回路控制模块主要执行中央处理器传输的控制信号,采用单路继电器构成;中央控制器、电能采集模块、回路控制模块、无线通信模块上分别设有无线传感节点支路,所述的无线智能监控器通过无线通信模块的RF_P、RF_N端口与无线传感节点支路通讯,将其上传的数据通过数据输入端存储在电能采集模块中,电能采集模块数据输出端连接至中央控制器,由中央控制器对数据进行分析和运算后通过数字I/O口控制回路控制模块,将家用电器的的电量、电流、功率、电费显示在LCD液晶显示上。
电能采集模块连接为:电能采集模块ATT7022B上设有LD15-WR2电源模块和若干个电容滤波电路,所述的电容滤波电路为常规设计的电容串并联构成。
无线通信模块连接为:在射频芯片CC2430信号端上设有晶振电路、复位电路、巴伦电路,巴伦电路的输出信号端与无线收发模块开关电路信号端相接,开关电路信号端与PA/LNA控制电路信号端相连,PA/LNA控制电路信号输出端与第二个开关电路相连,在复位电路、CC2430芯片和PA/LNA控制电路设有电源模块。
回路控制模块连接为:在三极管Q20集电极上设有继电器J21,在三极管Q21集电极上设有继电器J22。
本发明有益效果是:模式先进,综合应用了无线传感网络技术、智能控制技术、显示技术,实现对家用用电情况的多维度实时监测和自动控制,以及显示各用电器设备的能耗数据,如电量、电流、电压、估算电费等信息;
该产无线智能监控器作为系统核心,就像人的大脑一样支配着众多决策、实现智能控制,同时用户可以通过手机等多种方式操作无线智能监控器,而节能无线传感节点则通过在插座内部嵌入微处理芯片和无线组网节点,使得插座能将用电设备的功率、电能值等以无线通信的方式发送到无线智能监控器,并接收无线智能监控器的指令。该系统的普及将在节能宣教、智能家居、节能减排等多方面起到显著作用。控制智能,实现用户对用电额度的掌控及在电价便宜时启动用电器,节约电费,能通过手机短信控制电源开关;安全,实现对家庭电路的保护功能,当电压过高、用电负荷异常或漏电时切断电源,保护电器。
[附图说明]
图1是本发明系统结构图;
图2中央控制器的原理图;
图3为LCD液晶显示模块与MCU的接口电路示意图;
图4 为存储模块M25P64的引脚排列图;
图5为存储模块M25P64的硬件连接图;
图6无线通信模块电路结构框图;
图7为无线通信电路的硬件系统总体框图;
图8为射频芯片CC22430器件模块的电路原理;
图9无线收发模块与射频芯片CC2430的连接框图;
图10无线收发模块的电路原理;
图11为低静态电流电源调整器RT919333PB原理图;
图12为电源模块的电路原理图;
图13为无线传感节点回路结构图;
图14为电能采集模块内部框图;
图15为电能计量芯片中A/D转换器采样电原理图;
图16为电能计量芯片中LD15-WR2构成电源模块电原理图;
图17为电能计量芯片的外围电路结构示意图;
图18为回路控制模块的原理图;
图19为本系统应用结构示意图;
图20为无线智能监控器的组成示意图;
图21为节能无线传感节点的组成示意图;
图22为LED屏的布局示意图。
[具体实施方式]
下面结举例对本发明作进一步说明,这种发明的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。
请参阅图1,无线智能监控器由以下几部分组成:包括中央控制器、LCD液晶显示模块、存储模块、无线通信模块、电源模块、电器,无线智能监控器通过无线通信模块的RF_P、RF_N端口与无线传感节点回路信号端通讯,将其上传的数据通过数据输入端存储在存储模块中,存储模块数据输出端连接至中央控制器信号端,由中央控制器对数据进行分析和运算后通过数字I/O端口控制液晶显示模块,将家用电器的的电量、电流、功率、电费显示在LCD液晶显示上。其中:
a.中央控制器,在整个系统硬件中采用的是C8051F340单片机。C8051F340单片机是完全集成的混合信号片上系统型MCU,具有高速、流水线结构的8051兼容的微控制器内核( 可达48M IPS );通用串行总线(USB )功能控制器, 有8 个灵活的端点管道, 集成收发器和1KFIFO RAM; 真正10位200ksps的单端/差分ADC,带模拟多路器;片内电压基准和温度传感器; 精确校准的12MH z内部振荡器和4 倍时钟乘法器;多达64KB 的片内FLASH 存储器;多达4352字节片内RAM ( 256+ 4KB );多达40个端口I/O (容许5V输入)采集系统的电路设计,中央控制器的电原理如图2所示。
b.LCD液晶显示模块采用HS12864点阵式液晶模块,其控制器为T6963C,其具有独特的硬件初始化设置功能,显示驱动所需的参数如占空比、驱动传输的字节数/行及字符的字体都由引脚电平设置,初始化在上电时已基本完成。字体选择的实现是在显示数据传输过程中将一字节的8位字模数据有选择的传输几位,T6963C控制系列液晶已经选定FS0=0,FS1引至MCU接口,即FS,用户通过FS接高或低来实现6×8或8×8字体选择。T6963C内置128种5×8点阵的ASCII字符模库CGROM,字符代码为00H~07H,并允许用户在显示存储器内开辟一个用户自定义字符8×8点阵字模库CGROM。在使用内部CGROM的同时,也可以支持CGRAM,字符代码定义在80H~FFH。T6963C可以管理64k的显示存储区,实际模块上只带32k的存储器。T6963C将32k的存储器分成包括文本显示、图形显示、文本属性区或自定义字符库区等。
LCD液晶显示模块与中央控制器MCU的接口电路如图3所示:中央控制器MCU通过总线方式和I/O口方式两种方式访问LCD液晶显示模块。由于LCD液晶显示模块的处理速度比MCU慢得多,要使两者的速度达到匹配,必须加入一定的延时才能够满足要求,因此在该设计中采用I/O方式,用MCU的数字I/O口来控制液晶显示模块。图中的三级管用来控制液晶背光开关的,V-与电位器和负压相接,用于调节液晶屏的显示对比度。
c.存储模块M25P64 是一款带有先进写保护机制和高速SPI 总线访问的8 M 字节串行Flash 存储器,具有8 M 字节的存储空间;写入1 页数据所需时间为1.4 ms(典型值);能单块擦除和整块擦除;2.7 ~3.6 V 单电源供电电压;SPI 总线和50 MHz 数据传输时钟频率;每扇区擦写次数保证10 万次、数据保存期限至少20 年。
存储模块M25P64 采用SO16 封装,其引脚排列图如图4所示,其部分主要引脚功能描述如下,引脚Q:输出串行数据。引脚D:输入串行数据。引脚C:串行时钟信号输入。引脚S:片选,该引脚低电平有效。若为高电平,串行数据输出(Q)为高阻抗状态。引脚HOLD:控制端,暂停串行通信。在HOLD 状态下,串行数据输出(Q)为高阻抗,时钟输入(C)和数据输入(D)无效。引脚W:写保护端,能够限制写指令和擦除指令的操作区域,低电平有效。
如图5所示,C8051F340 带有SPI 接口,该器件与M25P64 连接所构成的存储系统简单易行,使用方便。M25P64的引脚1端串联R19至电源,引脚2端串联C15接地,并抽头一端并联至引脚7端,引脚7、8、15、16端分别串联R16、R17、R20、R21后与中央控制器U2的3、4、5、6号引脚相连,引脚9端与引脚10端并联接地后与R23串联至电源,即M25P64的片选信号(S)与C8051F340 的CS0 相连,M25P64 的串行数据输出(Q)、串行数据输入(D)和串行时钟输入(C) 与SPI接口的输入输出分别对应相连。由M25P64 指令时序图可知:片选信号(S)在指令执行之前为低电平,等到指令执行完则才置为高电平。因此,与其连接的CS0 必须是普通的I/O端口功能。一般情况下,与写保护端(W)相连的PCS0 置低电平即可。
d.无线通信电路采用Chipcon公司生产的2.4 GHz射频系统单芯片CC2430芯片,其结构框图如图6所示。该单芯片上整合了ZigBee RF前端,内存,微控制器,具有高性能和低功耗的8051微控制器核;集成符合IEEE 802.15.4标准的2.4 GHz的RF无线电收发机;优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性;在休眠模式时仅0.9μA的流耗,外部的中断或RTC(实时时钟)唤醒系统,在待机模式时少于0.6μA的流耗,外部的中断能唤醒系统;硬件支持CSMA/CA(具有检测冲击的载波侦听多路接人)功能;较宽的电压范围(2.O V~3.6 V);数字化的RSSI(接收信号强度指示)/LQI(链路质量指示)支持和强大的DMA(直接存储器存取)功能;具有电池监测和温度感测功能;集成了14位ADC(A/D转换器);集成AES(高级加密标准)安全协处理器;带有2个强大的支持几组协议的USART(通用异步同步收发器),以及1个符合IEEE 802.15.4规范的MAC(媒体访问控制)层计时器,1个常规的16位计时器和2个8位计时器;21个可编程的I/O引脚,P0、P1口是完全8位口,P2口只有5个可使用位,可以由软件设定一组SFR(专用寄存器)的位和字节,使这些引脚作为通常的I/O口或作为连接ADC、计时器、USART等部件的外围设备口使用。
如图7所示,无线通信电路的硬件系统由CC2430器件模块和无线收发模块组成。经测量发现,两个网络节点在有障碍物的空间内的通信距离是小于5米,这个距离有时不能满足应用需要,在CC2430器件与天线之间加一级接口电路即无线收发模块,用来放大接收和发送信息的功率,从而加大数据传送距离。
CC22430器件模块的电路原理如图8所示,该模块主要包括3.3 V和1.8 V电源滤波电路、芯片晶振电路、巴伦电路和复位电路。芯片本振信号既可由外部有源晶体提供,也可由内部电路提供,这里由内部电路提供,需外加晶体振荡器和2个负载电容,电容的大小取决于晶体的频率及输入容抗等参数。R2和R3为偏置电阻,电阻R3主要用来为32MHz的晶振提供合适的工作电流,用1个32 MHz的石英谐振器(X1)和2只电容(C9和C10)构成1个32 MHz的晶振电路;用1个32.768 kHz的石英谐振器(X2)和2个电容(C7和C8)构成1个32.768 kHz的晶振电路。CC2430射频信号的收发采用差分方式传送,其最佳差分负载是115+j180 Ω,阻抗匹配电路应根据该数值进行调整。设计采用50Ω单极子天线,由于CC2430的差分射频端口具有两个端口,而天线是单端口,因此需采用巴伦电路(平衡/非平衡转换电路)完成双端口到单端口的转换,巴伦电路由电感(L1、L2,L3)和电容(C15、C17、C26)构成。
CC2430内部使用1.8 V工作电压,适合于电池供电的设备,外部数字I/O接口使用3.3 V电压,以保持和3.3 V逻辑器件兼容。CC2430片上集成有自流稳压器,能将3.3 V电压转换为1.8 V电压,这样只有3.3 V电源的设备无需外加电压转换电路就能正常工作。C1、C11、C15等为去耦电容,主要用于电源滤波,以提高器件的工作稳定性。
CC2430发送数据时,信号从差分射频端口RF_P、RF_N经巴伦电路变为单端信号,由RXTX_SWITCH信号控制2个逻辑开关,选通功率放大电路(PA),放大后的信号从天线发射出去。接收信号时,在RXTX_SWITCH信号控制下,从天线接收的信号经低噪声放大电路(LNA)放大,巴伦电路转换,由RF_P、RF_N端口接收。图9为无线收发模块与CC2430的连接框图。
如图10所示,所述的无线收发模块由两个逻辑开关电路,功率放大电路PA、低噪声功率放大电路LNA、阻抗匹配电路、电源滤波电路及偏置电路组成,电路连接为:在射频芯片CC2430信号端上设有晶振电路、复位电路、巴伦电路,巴伦电路的输出信号端与无线收发模块开关电路信号端相接,开关电路信号端与PA/LNA控制电路信号端相连,PA/LNA控制电路信号输出端与第二个开关电路相连,在复位电路、CC2430芯片和PA/LNA控制电路设有电源模块。其中,功率放大电路PA采用Bubec公司的功放UP2202V,该器件由3.3 V电源供电,与CC2430供电电源相同,无需另外设计电源电路,ldB压缩点输出功率为23 dBm,线性增益为26 dB,内部输入已匹配到50Ω,低噪声功率放大电路LNA采用Bubec公司的UA2723,该器件采用3.3v电源供电,内部输入输出均已匹配到50 Ω,设计时无需阻抗匹配,频率范围是0.05~4 GHz,在2.2 GHz时功率增益是20 dB,在2.5 GHz时1 dB压缩点输出功率大于-1.5dBm。
为了保证低噪声功率放大器的灵敏度,3.3 V电源经Richtek公司的超低噪声,低静态电流电源调整器RT919333PB调整后再送给UA2723,如图11所示。
e.电源模块:采用LTC3878作为主控芯片,LTC3878 是一款同步降压型开关稳压控制器,专为高开关频率和快速瞬态响应而优化。恒定接通时间谷值电流模式架构允许一个宽输入范围,包括非常低占空比操作。无需采用外部检测电阻器或斜率补偿。LTC3878 允许的工作范围为 4V 至 38V (在输入端) 和 0.8V 至 VIN 的 90% (在输出端)。LTC3878 采用小外形 16 引脚窄体 SSOP 封装。电源模块的电路原理图如图12所示。
电源模块的工作频率由一个外部电阻器来设定,并针对 VIN 中的变化进行了补偿 (以提供卓越的电压稳定性)。不连续模式操作在轻负载条件下提供了高效率,一个强制连续控制引脚使用户能够降低噪声和RF干扰,安全功能包括输出过压保护和具折返的可编程电流限制,用于电源排序的软起动功能利用一个外部定时电容器来实现,电流限值可由用户来设置。
f.无线传感节点回路,如图13所示,包括中央控制器、电能采集模块、无线通信模块、回路控制模块、电源模块组成,所述的中央控制器是采用的C8051F340单片机,所述的电能采集模块是采用ATT7022B来实现电能计量,包括电压及电流模拟输入、电源及SPI通信接口,所述的电能采集模块是采用ATT7022B来实现电能计量,包括电压及电流模拟输入、电源及SPI通信接口,所述的无线收发模块由两个逻辑开关电路、功率放大电路、低噪声功率放大电路、阻抗匹配电路、电源滤波电路及偏置电路组成,回路控制模块主要执行中央处理器传输的控制信号,切断或闭合用电器的供电电路,采用大功率小体积单路继电器构成,使用续流二极管将继电器线圈在开关瞬间产生的反向电流在线圈内部形成回路,避免冲击中央控制器的控制接口。无线通信模块上分别设有无线传感节点支路,所述的无线智能监控器通过无线通信模块的RF_P、RF_N端口与无线传感节点支路通讯,将其上传的数据通过数据输入端存储在电能采集模块中,电能采集模块数据输出端连接至中央控制器,由中央控制器对数据进行分析和运算后通过数字I/O口控制回路控制模块,将家用电器的的电量、电流、功率、电费显示在LCD液晶显示上。
其中,电能采集模块,采用三相电能专用计量芯片ATT7022B来实现电能计量,该芯片适用于三相三线和三相四线的应用。它集成了7路二阶sigma-deatlADC,其中3路用于三相电压采样,3路用于电流采样,还有1路可用于零线电流或其他防窃电参数的采样、输出采样数据和有效值,使用方便。它集成了参考电压电路以及所有包括基波、谐波和全波的各项电参数测量的数字信号处理电路,能够测量各相及合相包括基波、谐波和全波的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量,同时还能测量频率、各相电流及电压有效值、功率因数、相角等参数,提供两种视在能量(PQS,RMS)。
电能专用计量芯片ATT7022B的内部框图如图14所示,内部主要包括模拟信号采样、数字信号处理及SPI通信接口等电路,电能采集电路的设计是以电能计量芯片ATT7022B为核心,包括电压及电流模拟输入、脉冲输出、电源及SPI通信接口等电路的设计。模拟输入电路设计:该部分电路主要由电流、电压互感器、抗混叠滤波器和参考电压输入电路组成。从互感器出来的信号,经过滤波处理后。消除了干扰信号,再叠加上一个参考电压信号,即可送入ATT022B的A/D转换器进行采样,如图15所示。
电能采集模块ATT7022B上还设有LD15-WR2电源模块和若干个电容滤波电路,所述的电容滤波电路为常规设计的电容串并联构成,LD15-WR2电源模块为系统提供抗干扰性和可靠性的直流电源,电容滤波电路为保证电能专用计量芯片ATT7022B稳定工作,如图16和图17所示。
无线通信模块连接为:在射频芯片CC2430信号端上设有晶振电路、复位电路、巴伦电路,巴伦电路的输出信号端与无线收发模块开关电路信号端相接,开关电路信号端与PA/LNA控制电路信号端相连,PA/LNA控制电路信号输出端与第二个开关电路相连,在复位电路、CC2430芯片和PA/LNA控制电路设有电源模块。
回路控制模块,如图18所示,连接为:在三极管Q20集电极上设有继电器J21,在三极管Q21集电极上设有继电器J22。
图19至22为本系统的一个应用实例,无线智能监控器由中央处理器CPU、LED显示屏区域、电源模块、存储模块、无线通讯模块组成,无线智能监控器LED显示屏区域是查看家用电器的按钮,系统轮流显示个用电设备的能耗情况,例如当某个电器在高价时间段高能耗时,能耗背景光会呈现红色光晕,用户可查看相应的能耗数据,如电量、电流、电压、有功功率、估算电费等信息;
节能无线传感节点回路以插排形式及公母头接口与各个家用电器相连,每一个需要监控的电器配备一个节能无线传感节点,利用电能采集模块中的功率监测模块、电流监测模块、电压监测模块实现对家用电器功率、电流、电压的监测,监测数据存储在存储模块中,通过无线通讯模块与无线智能监控器通讯。支持无线方式对节能无线传感节点功能升级换代;支持远程无线控制功能,通过发送无线信号对该节能无线传感节点通、断电的控制以达到对家电监控的目的。
定时开关:用于用户分时用电。例如在电价便宜时启动电热水器、洗衣机等工作,从而节约电费。节能无线传感节点具有时钟功能,可对插口进行编程,控制电源定时开断。
定量开关:实现用户对用电额度的掌控,用户自行设定某一家用电器的或整个家庭用电的上限,当用电器的电量使用到达设定值开关 及时关闭用电器,实现对家用电器的智能控制。
智能保护:实现对家庭电路的保护。当家用电器功率较大,线路中电流快要达到保险丝的电流上限时,节能无线传感节点可有选择新房的关闭某一用电器,或有选择的使用需要使用的家用电器的先后顺序,达到保护家庭电路的功能。当发现超过一定幅值的电流未与零线构成回路,认为漏电并立刻切断供电,同时在输入电压过高、用电负荷异常时可自动切断电源,保护电器。
远程控制:用户可以发送手机短信给无线智能监控终端,对家电进行控制。不仅可以控制加点的电源开关,还可以控制家电的启动与关闭。当用户出门忘记关某电器或者某电器长时间使用或某电器用电量多时,系统会智能判断,并发送短信到用户手机上,提醒用户是否需要关掉电器。

Claims (10)

1.一种可视可控无线智能监控器,包括中央控制器、LCD液晶显示模块、存储模块、无线通信模块、电源模块、电器,其特征在于:所述的无线智能监控器通过无线通信模块的RF_P、RF_N端口与无线传感节点回路信号端通讯,将其上传的数据通过数据输入端存储在存储模块中,存储模块数据输出端连接至中央控制器信号端,由中央控制器对数据进行分析和运算后通过数字I/O端口控制液晶显示模块,将家用电器的的电量、电流、功率、电费显示在LCD液晶显示上。
2.如权利要求1所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:所述的中央控制器是采用的C8051F340单片机。
3.如权利要求1所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:所述的LCD显示模块采用HS12864点阵式液晶模块,其控制器为T6963C。
4.如权利要求1所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:所述的存储模块U7 M25P64芯片的引脚1端串联R19至电源,引脚2端串联C15接地,并抽头一端并联至引脚7端,引脚7、8、15、16端分别串联R16、R17、R20、R21后与中央控制器U2的3、4、5、6号引脚相连,引脚9端与引脚10端并联接地后与R23串联至电源。
5.如权利要求1所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:所述的无线通信模块包括CC2430器件模块和无线收发模块,所述的CC2430器件模块包括3.3V和1.8V电源滤波电路、芯片晶振电路、巴伦电路和复位电路,CC2430器件模块U1的22、23号引脚分别串联偏置电阻R2、R3,引脚19、20端分别接在石英晶振器X1的两端,并在接地点之间分别串联负载电容C9、C10,引脚43、44端分别接在石英晶振器X1的两端,并在接地点之间分别串联负载电容C8、C7,引脚35至40、28至31分别并联接至高电平1.8V并抽头一端分别串联去耦电容C4、C5后接地,所述的无线收发模块由两个逻辑开关电路、功率放大电路、低噪声功率放大电路、阻抗匹配电路、电源滤波电路及偏置电路组成。
6.如权利要求1所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:所述的电源模块采用LTC3878作为主控芯片,允许的工作范围为输入端4V至38V和输出端0.8至Vin的90%。
7.如权利要求1所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:所述的无线传感节点回路包括中央控制器、电能采集模块、无线通信模块、回路控制模块、电源模块组成,所述的中央控制器是采用的C8051F340单片机,所述的电能采集模块是采用ATT7022B来实现电能计量,包括电压及电流模拟输入、电源及SPI通信接口,所述的无线收发模块由两个逻辑开关电路、功率放大电路、低噪声功率放大电路、阻抗匹配电路、电源滤波电路及偏置电路组成,回路控制模块主要执行中央处理器传输的控制信号,采用单路继电器构成;中央控制器、电能采集模块、回路控制模块、无线通信模块上分别设有无线传感节点支路,所述的无线智能监控器通过无线通信模块的RF_P、RF_N端口与无线传感节点支路通讯,将其上传的数据通过数据输入端存储在电能采集模块中,电能采集模块数据输出端连接至中央控制器,由中央控制器对数据进行分析和运算后通过数字I/O口控制回路控制模块,将家用电器的的电量、电流、功率、电费显示在LCD液晶显示上。
8.如权利要求1或7所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:电能采集模块连接为:电能采集模块ATT7022B上设有LD15-WR2电源模块和若干个电容滤波电路,所述的电容滤波电路为常规设计的电容串并联构成。
9.如权利要求1或7所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:无线通信模块连接为:在射频芯片CC2430信号端上设有晶振电路、复位电路、巴伦电路,巴伦电路的输出信号端与无线收发模块开关电路信号端相接,开关电路信号端与PA/LNA控制电路信号端相连,PA/LNA控制电路信号输出端与第二个开关电路相连,在复位电路、CC2430芯片和PA/LNA控制电路设有电源模块。
10.如权利要求1或7所述的一种可视可控无线智能监控器,其特征在于:回路控制模块连接为:在三极管Q20集电极上设有继电器J21,在三极管Q21集电极上设有继电器J22。
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