CN110412924A - 一种低功耗开关量采集无线传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是一种低功耗开关量采集无线传输装置,包括MCU微控制单元和信号发生装置,MCU微控制单元与电源模块和NB‑IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置,电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB‑IoT模块的输入端连接,MCU微控制单元的输出端与NB‑IoT模块的输入端连接,电源模块还通过USB端口与通讯模块连接,且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接,信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接,并且在低功耗或者无法直接电源的情况下,可以采用电池进行不间断供电,减少供电场景首先或者无法使用的情况,有效的提高适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统安全方面领域,主要涉及到一种低功耗开关量采集无线传输装置。
背景技术
随着我国城市的快速发展,以及我国电力系统也随之快速发展,尤其是在智能电力方面,国家相关政策的出台,节能减排成为工业生产制造日益关注的方面,在数据采集与传输方面,很多企业在设备替换、技术改造优先考虑低成本、节能环保方面,但是由于市面上数据采集装置、传输方式为了可以大范围应该,主要设计方案以通用化为准,因此在某些特殊行业、特殊环境下无法直接应用,并且供电方面,采用电源供电模式,虽然设计、使用方便,但是此类设计很少考虑低功耗的情况,而且对于某些无法直接供电的应用场所,使用更为受限或者无法使用;数据传输方面通常采用有线传输,但是有线传输必须铺设电缆,大大增加了项目成本,而在某些不合适铺设电缆的环境下,显得尤为不便,在很大程度上造成用电安全隐患。
因此,提供一种低功耗开关量采集无线传输装置,通过对开关量的采集无线传输装置,通过对采集传输装置的改进,能够在无需低功耗环境下,可以直接采用电源供电,并且在低功耗或者无法直接电源的情况下,可以采用电池进行不间断供电,能够有效的减少供电场景首先或者无法使用的情况,有效的提高适用范围,同时本申请采用无线的NB-IoT芯片,既能够实现无线远程信息传输,又能够有效的降低成本,降低使用功耗,还能够在最大程度上提高信息的覆盖面,就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种低功耗开关量采集无线传输装置,通过对开关量的采集无线传输装置,通过对采集传输装置的改进,能够在无需低功耗环境下,可以直接采用电源供电,并且在低功耗或者无法直接电源的情况下,可以采用电池进行不间断供电,能够有效的减少供电场景首先或者无法使用的情况,有效的提高适用范围,同时本申请采用无线的NB-IoT芯片,既能够实现无线远程信息传输,又能够有效的降低成本,降低使用功耗,还能够在最大程度上提高信息的覆盖面,就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
为解决背景技术中所述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种低功耗开关量采集无线传输装置,包括MCU微控制单元和信号发生装置,所述的MCU微控制单元与电源模块和NB-IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置,所述的电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端连接,MCU微控制单元的输出端与NB-IoT模块的输入端连接,电源模块还通过USB端口与通讯模块连接,且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接,所述的信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接。
优选地,所述的低功耗无线传输装置内还设有复位模块,所述的复位模块的输出端分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接,通过复位模块直接与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接,能够有效的对MCU微控制单元和NB-IoT模块提供硬件复位功能,能够有效的提高系统装置的应急能力。
优选地,所述的电源模块的输出端与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端之间设有电压转换模块,且电压转换模块的输出端为VCC1、VCC2和VCC3三组稳定电压,通过电压转换模块对电源模块输出的电压进行电压稳压处理,能够有效的提高主板和各个模块输入电压的稳定性,有效的提高开关量无线传输中信号的稳定性和保真程度。
优选地,所述的NB-IoT模块的输出端与远端服务器连接,且NB-IoT模块的输出端与远程服务器之间通过NB-IoT网络连接,通过NB-IoT模块内的NB-IoT芯片既能够实现与远端服务器建立无线网络连接,同时还能够有效的降低成本和功耗,还能够在很大程度上提高信息覆盖面。
优选地,所述的NB-IoT模块是通过NB-IoT芯片构成,使用的无线NB-IoT芯片,拥有成本低、功耗低、覆盖广等特点,完美解决有线传输带来的问题。
优选地,所述的电源模块的直接供电端口是由通用的USB供电端口构成,通过使用通用化的USB供电端口能够有效的提高电源模块的适用范围,更加方便后期维护和更换。
本发明的有益效果是:
1)、通过对采集传输装置的改进,能够在无需低功耗环境下,可以直接采用电源供电,并且在低功耗或者无法直接电源的情况下,可以采用电池进行不间断供电,能够有效的减少供电场景首先或者无法使用的情况,有效的提高适用范围。
2)、同时本申请采用无线的NB-IoT芯片,既能够实现无线远程信息传输,又能够有效的降低成本,降低使用功耗,还能够在最大程度上提高信息的覆盖面。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种低功耗开关量采集无线传输装置的装置模块图;
图2为本发明一种低功耗开关量采集无线传输装置主控板电路示意图;
图3为本发明一种CT自取式无线测温巡视系主要程序流程示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将对本发明作进一步的详细介绍。
请参考图1,图2,图3,一种低功耗开关量采集无线传输装置,包括MCU微控制单元和信号发生装置,所述的MCU微控制单元与电源模块和NB-IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置,所述的电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端连接,MCU微控制单元的输出端与NB-IoT模块的输入端连接,电源模块还通过USB端口与通讯模块连接,且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接,所述的信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接。
进一步的,所述的低功耗无线传输装置内还设有复位模块,所述的复位模块的输出端分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接,通过复位模块直接与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接,能够有效的对MCU微控制单元和NB-IoT模块提供硬件复位功能,能够有效的提高系统装置的应急能力。
进一步的,所述的电源模块的输出端与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端之间设有电压转换模块,且电压转换模块的输出端为VCC1、VCC2和VCC3三组稳定电压,通过电压转换模块对电源模块输出的电压进行电压稳压处理,能够有效的提高主板和各个模块输入电压的稳定性,有效的提高开关量无线传输中信号的稳定性和保真程度。
进一步的,所述的NB-IoT模块的输出端与远端服务器连接,且NB-IoT模块的输出端与远程服务器之间通过NB-IoT网络连接,通过NB-IoT模块内的NB-IoT芯片既能够实现与远端服务器建立无线网络连接,同时还能够有效的降低成本和功耗,还能够在很大程度上提高信息覆盖面。
进一步的,所述的NB-IoT模块是通过NB-IoT芯片构成,使用的无线NB-IoT芯片,拥有成本低、功耗低、覆盖广等特点,完美解决有线传输带来的问题。
进一步的,所述的电源模块的直接供电端口是由通用的USB供电端口构成,通过使用通用化的USB供电端口能够有效的提高电源模块的适用范围,更加方便后期维护和更换。
进一步的,所述的开关量无线传输方法为:
首先对开关量无线传输装置内的系统进行初始化,其中包含看门狗初始化,时钟初始化,I/O初始化,UART初始化等;NB-IoT模块的初始化都要按照协定的各个参数进行初始化;初始化完成后打开系统中断,进入程序主循环。NB-IoT模块与远端服务器建立无线网络连接,MCU接收NB-IoT返回数据确认连接是否建立,若连接尚未建立,MUC向NB-IoT模块发送AT复位指令,进行软件复位,重新建立无线网络连接;若连接建立成功,MCU扫描16个开关量采集的I/O口状态,将状态发送至NB-IoT模块,通过NB-IoT模块建立的无线网络发送至服务器,同时接收服务器返回的参数,若有参数返回,继续扫描I/O口状态,若无参数返回,MCU向NB-IoT模块发送AT复位指令,进行软件复位,重新建立无线网络连接。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.一种低功耗开关量采集无线传输装置,包括MCU微控制单元和信号发生装置,其特征在于:所述的MCU微控制单元与电源模块和NB-IoT模块组合构成对开关量信息采集的低功耗无线传输装置,所述的电源模块的输出端直接通过电压转换模块分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端连接,MCU微控制单元的输出端与NB-IoT模块的输入端连接,电源模块还通过USB端口与通讯模块连接,且通讯模块的输出端与MCU微控制单元的输入端连接,所述的信号发生装置通过信号输入端口与MCU微控制单元的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置,其特征在于,所述的低功耗无线传输装置内还设有复位模块,所述的复位模块的输出端分别与MCU微控制单元和NB-IoT模块的复位输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置,其特征在于,所述的电源模块的输出端与MCU微控制单元和NB-IoT模块的输入端之间设有电压转换模块,且电压转换模块的输出端为VCC1、VCC2和VCC3三组稳定电压。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置,其特征在于,所述的NB-IoT模块的输出端与远程服务器连接,且NB-IoT模块的输出端与远端服务器之间通过NB-IoT网络连接。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置,其特征在于,所述的NB-IoT模块是通过NB-IoT芯片构成。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置,其特征在于,所述的电源模块的直接供电端口是由通用的USB供电端口构成。
7.根据权利要求1所述的一种低功耗开关量采集无线传输装置,其特征在于,所述的开关量无线传输方法为:
首先对开关量无线传输装置内的系统进行初始化,其中包含看门狗初始化,时钟初始化,I/O初始化,UART初始化等;NB-IoT模块的初始化都要按照协定的各个参数进行初始化;初始化完成后打开系统中断,进入程序主循环。NB-IoT模块与远端服务器建立无线网络连接,MCU接收NB-IoT返回数据确认连接是否建立,若连接尚未建立,MUC向NB-IoT模块发送AT复位指令,进行软件复位,重新建立无线网络连接;若连接建立成功,MCU扫描16个开关量采集的I/O口状态,将状态发送至NB-IoT模块,通过NB-IoT模块建立的无线网络发送至服务器,同时接收服务器返回的参数,若有参数返回,继续扫描I/O口状态,若无参数返回,MCU向NB-IoT模块发送AT复位指令,进行软件复位,重新建立无线网络连接。
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