CN104376707A - 一种无线传感器网络节点的硬件电路 - 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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Abstract

本发明公开了一种无线传感器网络节点的硬件电路，包括传感器电路、JN5139模块电路、LCD电路、电源电路、外围电路，所述传感器电路、JN5139模块电路、LCD电路和外围电路接收电源电路输出端的电源信号，所述JN5139模块电路分别接收传感器电路输出端的采集信号和LCD电路输出端的输入信号，所述LCD电路和外围电路接收JN5139模块电路输出端的控制信号。本发明具有外围电路简单、功耗小、稳定可靠的优点。

Description

一种无线传感器网络节点的硬件电路
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的硬件电路。
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的硬件电路在应用处理过程中，存在外围电路复杂、功耗大和稳定可靠差的问题。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术之不足，提供一种无线传感器网络节点的硬件电路，具有外围电路简单、功耗小、稳定可靠的优点。
本发明的技术解决措施如下：一种无线传感器网络节点的硬件电路，包括传感器电路、JN5139模块电路、LCD电路、电源电路、外围电路，所述传感器电路、JN5139模块电路、LCD电路和外围电路接收电源电路输出端的电源信号，所述JN5139模块电路分别接收传感器电路输出端的采集信号和LCD电路输出端的输入信号，所述LCD电路和外围电路接收JN5139模块电路输出端的控制信号。
作为上述技术方案的优选，所述的JN5139模块电路的JN5139模块内部集成有JN5139无线微控制器、晶振、Flash存储器、天线。
作为上述技术方案的优选，所述的传感器电路中的传感器为SHT11数字式传感器，所述SHT11数字式传感器可直接将采集到的温湿度信号传递给JN5139模块。
作为上述技术方案的优选，所述的LCD电路中的液晶显示器的型号为1602，并通过扩展口与JN5139模块电路连接。
作为上述技术方案的优选，所述的外围电路包括状态指示灯LED电路和串口通信电路。
本发明的有益效果在于：本发明的JN5139模块电路的JN5139模块内部集成有JN5139无线微控制器、晶振、Flash存储器、天线，传感器电路中的传感器为SHT11数字式传感器，所述SHT11数字式传感器可直接将采集到的温湿度信号传递给JN5139模块，因此大大简化了外围电路，降低了开发的难度，增加系统的稳定性。
附图说明：
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的JN5139模块电路图；
图3为本发明的传感器电路图；
图4为本发明的电源电路图；
图5为本发明的LCD电路图；
图6为本发明的串口通信电路图；
图7为本发明的状态指示灯LED电路图。
图中，10、传感器电路；20、JN5139模块电路；30、LCD电路；40、电源电路；50、外围电路。
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，一种无线传感器网络节点的硬件电路，包括传感器电路10、JN5139模块电路20、LCD电路30、电源电路40、外围电路50，所述传感器电路10、JN5139模块电路20、LCD电路30和外围电路50接收电源电路40输出端的电源信号，所述JN5139模块电路20分别接收传感器电路10输出端的采集信号和LCD电路30输出端的输入信号，所述LCD电路30和外围电路50接收JN5139模块电路20输出端的控制信号。外围电路50包括状态指示灯LED电路和串口通信电路。
图2为本发明的JN5139模块电路图，所述JN5139模块电路20的JN5139模块内部集成有JN5139无线微控制器、晶振、Flash存储器、天线，因此大大简化了外围电路。其中CTS0(DIO4)、RTS0(DIO5)、TXD0(DIO6)、RXD0(DIO7)四个引脚是UART0的IO接口，作为与上位机传输数据的接口。DIO12和DIO13这两个引脚负责接收传感器采集的温湿度数据。Flash写入控制电路由R10、R11和跳线J3组成，用来控制JN5139模块Flash存储器的写入。当J3处于闭合状态时，禁止对Flash写入，节点上电后可以将Flash中的程序读入RAM中运行；当J3处于开启状态时，允许对Flash写入，节点上电后将不能通过Flash中的程序成功启动。
图3为本发明的传感器电路图，所述传感器电路10中的传感器为SHT11数字式传感器，所述SHT11数字式传感器可直接将采集到的温湿度信号传递给JN5139模块。P3(SCK)引脚是串行时钟输入端，与JN5139模块的DIO13相连，由JN5139模块控制时钟，P2(DATA)引脚是串行数据线，与JN5139模块的DIO12相连。
图4为本发明的电源电路图；图5为本发明的LCD电路图，所述LCD电路30中的液晶显示器的型号为1602，并通过扩展口与JN5139模块电路20连接。
所述外围电路50包括状态指示灯LED电路和串口通信电路。图6为串口通信电路，本实施例选择串口通信，JN5139输出的是TTL电平信号，输出电压大于2.4V时等价于逻辑“1”，输出电压小于0.4V时等价于逻辑“0”，而串口使用电平标准为RS-232，输出电压在-5～-15V时等价于逻辑“1”，输出电压在5～15V时等价于逻辑“0”，因此在JN5139与上位机通信时需要电平转换。MAX3232芯片利用双电荷泵在3.0～5.5V电源供电时，即可提供+5.5V和-5.5V输出电压，仅需四个0.1μF的外部小尺寸电荷泵电容。图7为状态指示灯LED电路，电路有三个LED发光二极管，当协调器节点上电后，开始建立网络，如果网络建立成功，相应的LED会闪烁；终端节点上电后，开始加入网络并发送数据，相应的LED会闪烁。开关SW1控制整个节点的电源，当SW1打开，LED1亮。
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 (5)

1.一种无线传感器网络节点的硬件电路，其特征在于：包括传感器电路(10)、JN5139模块电路(20)、LCD电路(30)、电源电路(40)、外围电路(50)，所述传感器电路(10)、JN5139模块电路(20)、LCD电路(30)和外围电路(50)接收电源电路(40)输出端的电源信号，所述JN5139模块电路(20)分别接收传感器电路(10)输出端的采集信号和LCD电路(30)输出端的输入信号，所述LCD电路(30)和外围电路(50)接收JN5139模块电路(20)输出端的控制信号。
2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点的硬件电路，其特征在于：所述JN5139模块电路(20)的JN5139模块内部集成有JN5139无线微控制器、晶振、Flash存储器、天线。
3.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点的硬件电路，其特征在于：所述传感器电路(10)中的传感器为SHT11数字式传感器，所述SHT11数字式传感器可直接将采集到的温湿度信号传递给JN5139模块。
4.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点的硬件电路，其特征在于：所述LCD电路(30)中的液晶显示器的型号为1602，并通过扩展口与JN5139模块电路(20)连接。
5.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点的硬件电路，其特征在于：所述外围电路(50)包括状态指示灯LED电路和串口通信电路。
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