CN201134148Y - 船舶用无线多功能传感器节点 - Google Patents

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CN201134148Y
CN201134148Y CNU2007200431756U CN200720043175U CN201134148Y CN 201134148 Y CN201134148 Y CN 201134148Y CN U2007200431756 U CNU2007200431756 U CN U2007200431756U CN 200720043175 U CN200720043175 U CN 200720043175U CN 201134148 Y CN201134148 Y CN 201134148Y
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CN
China
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circuit
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wireless
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ships
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CNU2007200431756U
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杨鹏
陈国林
史旺旺
徐爱斌
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扬州贝尔斯通科技有限公司
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Abstract

船舶用无线多功能传感器节点。涉及船舶机舱用无线多功能传感器节点。能将采集到的信号转换为带有ID标记的数字信号,并实现无线输出。它包括传感器输入调理电路、单片机电路、无线发射电路、天线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路,所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机。本实用新型结合船舶机舱的实际需求,能够采集传感器数据、接收各种智能仪器数据,具有抗干扰能力强,完全实现船舶监控系统底层的无线化。本实用新型的节点的功耗大大降低,使用周期延长;此外,本实用新型的节点还能搭载临近节点的信号,进行传输。

Description

船舶用无线多功能传感器节点
技术领域
本实用新型涉及船舶机舱用无线多功能传感器节点,尤其涉及一种抗干 扰能力强、超低功耗、工作稳定、适应各种高温度、高湿度、强噪声、强震 动等环境,除自身采集传感器信息外,通过通讯组态,接收船舶智能仪器的 数据,将智能仪器接入无线传感器网络,形成能接收多种信息的无线多功能 传感器节点。
背景技术
目前国内很多造船企业,设计生产的船舶根据用途和吨位的不同,机舱 的测量点,从几十个到几千个各不相同。机舱是船舶的心脏,对机舱的温度、 液位、管道的压力和流量等物理量的监测十分重要。由于船舶机舱里的环境 非常恶劣,通常是高温、高湿度、高噪声、高震动等环境> 采用船员在机舱 值班的形式,对船员身体的影响很大。国外自动化程度较高的船舶己经开始 使用美国克尔斯博科技公司的一种名为"尘埃"的无线传感器网络技术,大 多数船舶都采用有线的方式监测机舱的机械设备,由于船舶机械结构复杂、 被测的物理量较多,布线十分困难。
随着微处理器特别是单片机的发展,许多船舶传感器也实现了智能化。
如光栅扫描ARPA雷达、GPS接收机、电子罗经系统、罗兰、测深仪、计程 仪、风速风向仪等,上述智能仪器一般设置串行通讯接口,具有信号模数转 换、输出功能。但在运行过程中功耗较大,使用有源供电达不到发明目的, 使用电池供电,电池的电力使用周期不稳定,且使用周期短。实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种超低功耗,将采集到的信号转换为带有
ID标记的数字信号,并实现无线输出的船舶用无线多功能传感器节点。
本实用新型的技术方案是:包括传感器输入调理电路、单片机电路、无
线发射电路、天线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电 路、LCD显示电路,所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机, MSP430系列单片机与传感器输入调理电路、无线发射电路、电源电路、 RS232转换电路、功能键盘电路、LCD显示电路相连。
无线发射电路中的芯片为CC2430芯片。
所述单片机为MSP430F449。
所述复位电路为MAX809。
所述RS232转换电路包括MAX3232芯片。
它还包括FLASH数据存储器,FLASH数据存储器芯片为AT54DB041 。
电源电路中的电源模块为CR2054。
所述LCD显示电路中显示模块为MG12232。
它还设有无线接收电路。
无线接收电路中的芯片为CC2430芯片。
本实用新型结合船舶机舱的实际需求,设计开发了适应我国的市场要求 的无线传多功能感器节点,能够采集传感器数据、接收各种智能仪器数据, 具有抗干扰能力强,价格适中的新产品,完全实现船舶监控系统底层的无线 化。本实用新型的单片机电路中采用超低功耗的MSP430系列单片机,以及 发射、转换等电路均采用功耗底的芯片,使得整个节点的功耗大大降低,使 用周期延长;功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路在产品出厂时可输入 初始设定参数,使用中还可显示电池消耗量,便于维修保养人员及时发现, 及时更换,以确保检测数据不会遗漏。此外,本实用新型的节点还能搭载临近节点的信号,进行传输。 附图说明
图1为本实用新型的工作原理图;
图中,1是各种传感器输入调理电路,2是单片机,3是无线芯片电路, 4是电源模块,5是数据显示LCD和功能键盘,6是存储器芯片电路,7是 RS-232通信电平转换器,8是复位电路,9是调试接口。
图2为本实用新型的线路示意图;
图3为本实用新型的通讯组态流程图。
具体实施方式
结合附图进一步说明本实用新型,船舶机舱的被测量通常包括:温度、 湿度、液位、管道流量、管道压力等。如图1、 2,本实用新型通过输入调理 电路l输入单片机2的A/D转换输入口 ,单片机2采用MSP430F449,经过 单片机2处理的信号通过其I/O 口输出到无线芯片3,无线芯片3采用 CC2430,信号经过无线芯片3的处理,通过发射接收天线发射信号。本实 用新型另一实施例的节点具有接收功能,通过发射接收天线同时接收来自其 他传感器节点的信号。
本实用新型包括传感器输入调理电路、单片机电路、无线发射电路、天 线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电路、LCD显示电 路,所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机,MSP430系列 单片机与传感器输入调理电路、无线发射电路、电源电路、RS232转换电 路、功能键盘电路、LCD显示电路相连。
RS-232通信电平转换器7使用MAX3232芯片,单片机2的发送线UTXDO接MAX3232的第10脚,单片机2的接收线URXDO接MAAX3232 的第9脚。在单片机2使用异步串行通信总线时数据通过MAX3232进行电 平转换,并经过RS-232送入电脑或由电脑发送到单片机2。
单片机2的复位电路8使用MAX809芯片,单片机2的复位脚RESET 接MAX809的第2脚。R401和DS401电源指示电路,R401为限流电阻, DS401为发光二极管。
存储器芯片电路6中的数据存储器使用FLASHAT54DB041芯片与单片 机2通过SPI总线通信,通过SPI总线,单片机2的控制数据有效的读写。
数据显示LCD和功能键盘5中的键盘电路采用中断方式,R501、 R502、 R503为上拉电阻,R504、 R505、 R506为限流电阻。三个按键实现上翻、下 翻、确认显示数据功能。
数据显示LCD和功能键盘5中的LCD显示电路使用MG12232芯片,
显示节点的各种数据。
电源模块4使用Pasasonic公司的CR2054, CR2054存储了 560mAh的 电能,且体积较小。
如图3,通讯组态时首先设置智能仪器的通讯参数如波特率、校验位、 起始位、停止位等,接着进行通讯命令格式的设置,用于获取智能仪表数据, 如数据采集周期、编码格式、数据长度、校验方式等参数。接收数据格式设 置用于正确接收智能仪器的数据,并对其解析。对接收数据的解析后,传感 器节点将其转换成ID号和数据量对,即每个数据量对应一个唯一的ID号, 这样方便与传感器节点自身采集的数据量的融合。

Claims (10)

1、一种船舶用无线多功能传感器节点,包括传感器输入调理电路、单片机电路、无线发射电路、天线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路,其特征在于,所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机,MSP430系列单片机与传感器输入调理电路、无线发射电路、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、LCD显示电路相连。
2、 根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,无线发射电路中的芯片为CC2430芯片。
3、 根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,所述单片机为MSP430F449。
4、 根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,所述复位电路为MAX809。
5、 根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,所述RS232转换电路包括MAX3232芯片。
6、 根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,它还包括FLASH数据存储器,FLASH数据存储器芯片为 AT54D総1。
7、 根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,电源电路中的电源模块为CR2054。
8、 根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,所述LCD显示电路中显示模块为MG12232。
9、 根据权利要求1~8所述的船舶用无线多功能传感器节点,其 特征在于,它还设有无线接收电路。
10、 根据权利要求9所述的船舶用无线多功能传感器节点,其特 征在于,无线接收电路中的芯片为CC2430芯片。
CNU2007200431756U 2007-08-15 2007-08-15 船舶用无线多功能传感器节点 CN201134148Y (zh)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103278841A (zh) * 2013-06-24 2013-09-04 南华大学 低功耗β射线无线传感监测装置及系统

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