CN104363668A - 一种新型无线传感器网络节点 - Google Patents

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包宇航
蔡文郁
林张弦
喻航
田文斌
邵云龙
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
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Abstract

本发明公开了一种新型无线传感器网络节点，包括传感单元、处理和通信单元、液晶显示单元、电源单元，所述电源单元的输出端连接有传感单元、处理和通信单元和液晶显示单元，所述传感单元的输出端连接有处理和通信单元，所述处理和通信单元的输出端连接有液晶显示单元，所述液晶显示单元的输出端连接至处理和通信单元的输入端，所述传感单元包括传感器和模数转换功能模块，所述处理和通信单元包括处理器、存储器和无线通讯模块。本发明具有功耗小、成本低、稳定可靠的特点，还具备良好的扩展性和通用性，市场发展前景广阔。

Description

一种新型无线传感器网络节点
技术领域：
本发明涉及传感器技术领域，更具体的说涉及一种无线传感器网络节点。
背景技术：
随着工业生产的自动化水平的不断提高，现代工业生产对工业现场的信息监测提出了越来越高的要求，传统的信息监测方案已经不能满足其在成本控制、能量消耗等方面愈加苛刻的要求。无线传感器网络的出现为这一问题的成功解决提供了新的思路。无线传感器网络由各个独立的节点通过自组织的方式形成，所述无线传感器网络节点完成目标信息的自动采集，并将采集到的数据以固定的信息格式通过相邻的传感器节点进行逐跳地传输，在传输的过程中数据信息可能会需要经过多个节点的处理，最终按照用户预先设定的方式发送到目的节点或相应控制中心进行下一部动作。现有技术中，无线传感器网络节点在应用处理过程中，存在功耗大、稳定可靠差及成本高的问题。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术之不足，提供一种新型无线传感器网络节点，具有功耗小、成本低、稳定可靠的特点，还具备良好的扩展性和通用性，市场发展前景广阔。
本发明的技术解决措施如下：
一种新型无线传感器网络节点，包括传感单元、处理和通信单元、液晶显示单元、电源单元，所述电源单元的输出端连接有传感单元、处理和通信单元和液晶显示单元，所述传感单元的输出端连接有处理和通信单元，所述处理和通信单元的输出端连接有液晶显示单元，所述液晶显示单元的输出端连接至处理和通信单元的输入端，所述传感单元包括传感器和模数转换功能模块，所述处理和通信单元包括处理器、存储器和无线通讯模块，其中，所述传感单元用于监测区域的信息采集和数据A/D转换，所述处理和通信单元用于存储并处理自身或者其他节点采集到的数据，还用于与其他节点进行无线通信并交换收发得到的数据，所述液晶显示单元用于输入操作指令以及显示信息，所述电源单元用于为整个节点提供运行所需的能量。
作为上述技术方案的优选，所述的处理和通信单元内设置有JN5139-Z01-M01R1模块，所述JN5139-Z01-M01R1模块集成了无线微控制器和无线收发器。
作为上述技术方案的优选，所述的液晶显示单元包括显示器，所述显示器优选为1602液晶显示器。
作为上述技术方案的优选，所述的电源单元的内部设置有电源芯片，所述电源芯片的型号优选为LT1085CM。
作为上述技术方案的优选，所述的传感单元中的传感器优选为SHT11温湿度传感器。
作为上述技术方案的优选，所述的SHT11温湿度传感器的温度测量的范围为-40～+123.8，℃湿度测量的范围为0～100％RH。
本发明的有益效果在于：本发明的处理和通信单元内设置有JN5139-Z01-M01R1模块，所述模块集成了无线微控制器和无线收发器，存储并处理自身或者其他节点采集到的数据，还负责同其他节点进行无线的通信，并交换收发得到的信息，运用所述JN5139-Z01-M01R1模块可在最短的时间内以最低的成本设计实现基于IEEE802.15.4和ZigBee的无线网络系统，同时大大降低了开发的难度，增加系统的稳定性，具备良好的扩展性和通用性；传感单元内的传感器采用SHT11温湿度传感器，所述传感器与JN5139采用两线双向串口连接方式，大大简化了外围电路，且具有极高的可靠性和长期稳定性；液晶显示单元用于输入操作指令以及显示信息，操作使用起来非常的方便。
附图说明：
图1为本发明的结构框图。
图中，10、传感单元；20、处理和通信单元；30、液晶显示单元；40、电源单元。
具体实施方式：
实施例：以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
见图1所示，一种新型无线传感器网络节点，包括传感单元10、处理和通信单元20、液晶显示单元30、电源单元40，所述电源单元40的输出端连接有传感单元10、处理和通信单元20和液晶显示单元30，所述传感单元10的输出端连接有处理和通信单元20，所述处理和通信单元20的输出端连接有液晶显示单元30，所述液晶显示单元30的输出端连接至处理和通信单元20的输入端，所述传感单元10包括传感器和模数转换功能模块，所述处理和通信单元20包括处理器、存储器和无线通讯模块，其中，所述传感单元10用于监测区域的信息采集和数据A/D转换，所述处理和通信单元20用于存储并处理自身或者其他节点采集到的数据，还用于与其他节点进行无线通信并交换收发得到的数据，所述液晶显示单元30用于输入操作指令以及显示信息，所述电源单元40用于为整个节点提供运行所需的能量。
所述处理和通信单元20内设置有JN5139-Z01-M01R1模块，所述JN5139-Z01-M01R1模块集成了无线微控制器和无线收发器。所述液晶显示单元30包括显示器，所述显示器优选为1602液晶显示器，能够同时显示16×2个字符，其内部的字符发生存储器存储了160个不同的点阵字符图形，每个字符都有一个固定的代码，可用ASCⅡ码直接赋值。所述电源单元40为整个节点提供运行所需的能量，是影响节点寿命的关键因素，电源单元40的内部设置有电源芯片，所述电源芯片的型号优选为LT1085CM。所述传感单元10中的传感器优选为SHT11温湿度传感器，所述SHT11温湿度传感器默认的测量温度和相对湿度的分辨率分别为14位和12位，通过状态寄存器可降至12位和8位。温度测量的范围为-40～+123.8℃，测量精度在25℃时的误差为±0.4℃；湿度测量的范围为0～100％RH，测量精度为±3.0％RH。所述SHT11温湿度传感器与JN5139采用两线双向串口连接方式，大大简化了外围电路，且具有极高的可靠性和长期稳定性。
所述实施例用以例示性说明本发明，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本发明的权利保护范围，应如本发明的权利要求所列。

Claims (6)

1.一种新型无线传感器网络节点，其特征在于：包括传感单元(10)、处理和通信单元(20)、液晶显示单元(30)、电源单元(40)，所述电源单元(40)的输出端连接有传感单元(10)、处理和通信单元(20)和液晶显示单元(30)，所述传感单元(10)的输出端连接有处理和通信单元(20)，所述处理和通信单元(20)的输出端连接有液晶显示单元(30)，所述液晶显示单元(30)的输出端连接至处理和通信单元(20)的输入端，所述传感单元(10)包括传感器和模数转换功能模块，所述处理和通信单元(20)包括处理器、存储器和无线通讯模块，其中，所述传感单元(10)用于监测区域的信息采集和数据A/D转换，所述处理和通信单元(20)用于存储并处理自身或者其他节点采集到的数据，还用于与其他节点进行无线通信并交换收发得到的数据，所述液晶显示单元(30)用于输入操作指令以及显示信息，所述电源单元(40)用于为整个节点提供运行所需的能量。
2.根据权利要求1所述的一种新型无线传感器网络节点，其特征在于：所述处理和通信单元(20)内设置有JN5139-Z01-M01R1模块，所述JN5139-Z01-M01R1模块集成了无线微控制器和无线收发器。
3.根据权利要求1所述的一种新型无线传感器网络节点，其特征在于：所述液晶显示单元(30)包括显示器，所述显示器优选为1602液晶显示器。
4.根据权利要求1所述的一种新型无线传感器网络节点，其特征在于：所述电源单元(40)的内部设置有电源芯片，所述电源芯片的型号优选为LT1085CM。
5.根据权利要求1所述的一种新型无线传感器网络节点，其特征在于：所述传感单元(10)中的传感器优选为SHT11温湿度传感器。
6.根据权利要求5所述的一种新型无线传感器网络节点，其特征在于：所述SHT11温湿度传感器的温度测量的范围为-40～+123.8，℃湿度测量的范围为0～100％RH。
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