CN202837322U - 一种便携式矿用智能无线风速表 - Google Patents
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Abstract
一种便携式矿用智能无线风速表，属于风速检测装置领域。解决现有风速表不具备实时通信功能，检测时无法同地面监控中心通信问题，串口电路的串行信号端连接无线微控器的串行信号端，存储器的数据信号端连接无线微控器的数据信号端，时钟芯片的时钟信号输出端连接无线微控器的时钟信号输入端，键盘电路的键盘信号端连接无线微控器的键盘信号端，光电风速测量装置的风速信号端连接无线微控器的风速信号端，充电直流电源经变压稳压电路同时连接存储器、无线微控器、液晶显示器和脉冲式风速测量传感器相连，天线连接无线微控器的内置天线收发器接口，无线微控器通过天线向监管分站传输无线风速数据信号。适用于矿山风速检测及其他行业环境风速测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线风速表，属于风速检测装置领域。
背景技术
风速检测效率低下和风速检测工作无法有效监管是目前煤矿风速检测工作中存在的两大问题。现有技术通过测量点风速，累计时间，进行平均风速的计算，这样，不仅效率低下，而且在风速计算中存在较大的人为误差。再者，当前的风速测量仪表不具备实时通信功能，检测时无法同地面监控中心通信，是一种“信息孤岛”，当测风员发生脱岗、漏检、少检等情况时，管理人员无法得知。
Zigbee技术是Zigbee联盟在IEEE802.15.4协议基础上开发的一整套无线通讯组网协议。使用Zigbee技术免去了开发者为解决无线通信的一系列问题而自己设计软件协议的过程，大大提高了开发效率。此外，它的成本低，功耗小，数据传输稳定可靠，能自配置、自组网且带有三级安全模式。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有智能风速表无法进行平均风速测量，不具备实时通信功能，检测时无法同地面监控中心通信等问题，提出了一种采用Zigbee技术的无线微控器设计的便携式矿用智能无线风速表。
本实用新型所述一种便携式矿用智能无线风速表由无线微控器、时钟芯片、键盘电路、光电风速测量装置、液晶显示模块、变压稳压电路、充电直流电源、存储器、串口电路和天线组成；串口电路的串行信号输入输出端连接无线微控器的串行信号输入输出端，存储器的数据信号输入输出端连接无线微控器的数据信号输入输出端，时钟芯片的时钟信号输出端连接无线微控器的时钟信号输入端，键盘电路的键盘信号输出端连接无线微控器的键盘信号输入端，光电风速测量装置的风速信号输出端连接无线微控器的风速信号输入端，充电直流电源的电流输出端经变压稳压电路同时连接存储器、无线微控器、液晶显示器和光电风速测量装置的电源电流输入端，天线连接无线微控器的内置天线收发器接口，无线微控器通过天线向监管分站传输无线风速数据信号。
所述无线微控器1采用CC2430芯片，CC2430芯片作为无线发射和控制芯片，是基于Zigbee技术的真正的片上系统解决方案，CC2430将一个高性能2.4GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器和一颗工业级小巧高效的8051控制器结合在一起。内部使用1个8位MCU（8051），具有32/64/128KB可编程闪存和8KB的RAM，还包含模拟数字转换器（ADC）、几个定时器（Timer）、AES128协同处理器、看门狗定时器（Watchdog Timer）、32kHz晶振的睡眠模式定时器、上电复位电路（Power On Reset）、掉电检测电路（Brown OutDetection）及21个可编程I/O引脚。
本实用新型所述一种便携式矿用无线智能风速表融合了微处理技术和Zigbee无线通信技术。该风速表的应用有效提高了矿井风速的测量效率，风速表将实际测得风速信号处理后传递给液晶显示模块，工作人员通过按键将风速信号发送到监管器，这样，有效解决了传统风速表“信息孤岛”的问题。并能有效监管测风工作人员的工作情况，防止少检、漏检的情况发生。
附图说明
图1为一种无线便携式矿用智能无线风速表的电气结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种便携式矿用智能无线风速表由无线微控器1、时钟芯片2、键盘电路3光电风速测量装置4、液晶显示模块5、变压稳压电路6、充电直流电源7、存储器8、串口电路9和天线10组成；串口电路9的串行信号输入输出端连接无线微控器1的串行信号输入输出端，存储器8的数据信号输入输出端连接无线微控器1的数据信号输入输出端，时钟芯片2的时钟信号输出端连接无线微控器1的时钟信号输入端，键盘电路3的键盘信号输出端连接无线微控器1的键盘信号输入端，光电风速测量装置4的风速信号输出端连接无线微控器1的风速信号输入端，充电直流电源7的电流输出端经变压稳压电路6同时连接存储器8、无线微控器1、液晶显示器5和光电风速测量装置4的电源电流输入端，天线10连接无线微控器1的内置天线收发器接口，无线微控器1通过天线10向监管分站11传输无线风速数据信号。
具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述无线微控制器（1）采用CC2430芯片。
具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述光电风速测量装置4由叶轮和光电编码器组成，光电编码器用于测量叶轮的转速，该光电编码器的脉冲信号输出端为光电风速测量装置（4）的风速信号输出端。
具体实施方式四、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述液晶显示模块5采用1602显示器。
1602显示器；它是一个2×16的点阵式通用液晶模块，内置显示RAM，可设置成8位或4位显示，为节省端口在此使用4位显示设置。
具体实施方式五、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述时钟芯片2选用DS1302芯片。
时钟芯片DS1302，它是涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线。
具体实施方式六、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述存储器8选用24WC16芯片。
存储器24WC16芯片；它是一个16K位串行CMOS E2PROM。内部含有2048个8位字节，一个16字节页写缓冲器。该器件通过I2C总线接口进行操作并有一个专门的写保护功能。
具体实施方式七、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述串口电路9采用MAX232芯片。
MAX232芯片；它包含两路接收器和驱动器的IC芯片，它的内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源电压变换成为RS-232输出电平所需的+10V电压。所以，采用此芯片接口的串行通信接口只需单一的+5V电源，它与无线微控器CC2430通信时只需按设置好的波特率和通信方式进行各自数据的发送，MAX232不需要任何指令即可迅速完成信号的转换。
具体实施方式八、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述充电直流电源7采用3.7V可充电锂电池。
具体实施方式九、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种便携式矿用智能无线风速表的进一步说明，所述变压稳压电路6采用稳压块B0305LS-1w，变压芯片LM1117。
风速测量时，风速表的叶轮在风流中转动一分钟左右后按下启动/停止按钮，无线微控器CC2430内部定时器随之启动并开始计时。风带动叶轮跟着转动，通过光电编码器对转动的圈数进行标记和计数，每转动一圈，光电编码器输出一个阶跃脉冲信号给的无线微控器CC2430，当启动/停止按钮再次被按下时，无线微控器CC2430取得定时器时间，同时取得叶轮转动的圈数，计算出表速值（每秒转动的圈数）并存储在相应位置。无线微控器CC2430根据表速值并利用风速表校正曲线再次计算得出实际风速并显示在液晶显示器上。此时按下发射/存储按钮将检测结果和时间发射到基于Zigbee技术的无线网络中，经由Zigbee无线路由器传至无线网关，最后传至地面监管分站并进行相应处理。发射完毕后，相应检测数据被存储在存储器里。RS232接口是预留的与PC机通信的端口，通过它来烧录和修改风速表程序软件，该口还可作为数据读出的备用接口，用来读出存储器里的数据值。除启动/停止按钮和发射存储按钮外，还有三个按钮用来设置时钟芯片时间。
Claims (9)
1.一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述一种便携式矿用智能无线风速表由无线微控器（1）、时钟芯片（2）、键盘电路（3）、光电风速测量装置（4）、液晶显示模块（5）、变压稳压电路（6）、充电直流电源(7)、存储器(8)、串口电路(9)和天线（10）组成；串口电路（9）的串行信号输入输出端连接无线微控器（1）的串行信号输入输出端，存储器（8）的数据信号输入输出端连接无线微控器（1）的数据信号输入输出端，时钟芯片（2）的时钟信号输出端连接无线微控器（1）的时钟信号输入端，键盘电路（3）的键盘信号输出端连接无线微控器（1）的键盘信号输入端，光电风速测量装置（4）的风速信号输出端连接无线微控器（1）的风速信号输入端，充电直流电源（7）的电流输出端经变压稳压电路（6）同时连接存储器（8）、无线微控器（1）、液晶显示器（5）和光电风速测量装置（4）的电源电流输入端，天线（10）连接无线微控器（1）的内置天线收发器接口，无线微控器（1）通过天线（10）向监管分站（11）传输无线风速数据信号。
2.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述无线微控制器（1）采用CC2430芯片。
3.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述的光电风速测量装置（4）由叶轮和光电编码器组成，光电编码器用于测量叶轮的转速，该光电编码器的脉冲信号输出端为光电风速测量装置（4）的风速信号输出端。
4.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述液晶显示模块（5）采用1602显示器。
5.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述时钟芯片（2）采用DS1302芯片。
6.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述存储器(8)采用24WC16芯片。
7.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述串口电路（9）采用MAX232芯片。
8.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述充电直流电源(7)采用3.7V可充电锂电池。
9.根据权利要求1所述的一种便携式矿用智能无线风速表，其特征在于，所述变压稳压电路（6）采用稳压块B0305LS-1w，变压芯片LM1117。
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| CN 201220564351 CN202837322U (zh) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | 一种便携式矿用智能无线风速表 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110608188A (zh) * | 2019-11-01 | 2019-12-24 | 广东钜宏科技股份有限公司 | 一种基于风速闭环控制的ffu控制器 |
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2012
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