CN205643387U - 基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，属于传感器技术领域，包括主控芯片、铁电存储模块、6LoWPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、加速度传感器模块、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，采用6LoWPAN无线通信技术和加速度传感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了加速度监测数据的无线采集问题。

Description

基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域。

背景技术

传统的数据传输采用有线连接方式进行，利用电缆线传递测试信号，存在着布线复杂、工作繁琐、信号易受干扰、可靠性低等缺点。无法对布线困难的或者人员无法到达的区域进行监测。

同时，基于有线技术的信号传输，难以自主形成信息网络，计算能力低、环境适应性差，从部署方式和实施成本上都难以满足新型交通管理的需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，采用6LoWPAN无线通信技术和加速度传感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了加速度监测数据的无线采集问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，包括主控芯片、铁电存储模块、6LoWPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、加速度传感器模块、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，主控芯片包括第一组IO口、第二组IO口和第三组IO口，铁电存储模块与所述第一组IO口连接，6LoWPAN无线模块与所述第二组IO口连接,加速度传感器模块的输出端与所述第三组IO口连接；

无线个人局域网天线与防雷击模块的输出端连接，防雷击模块的输入端与6LoWPAN无线模块连接；

加速度传感器模块包括加速度传感器U5、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电容C6、电容C9和电容C10，加速度传感器U5的8脚连接正电源，加速度传感器U5的8脚还通过电容C10连接地线，加速度传感器U5的12脚、23脚和24脚分别通过电阻R4、电阻R6和电阻R7连接正电源，加速度传感器U5的12脚、23脚和24脚组成了所述加速度传感器模块的输出端，加速度传感器U5的10脚通过电容C9连接地线，加速度传感器U5的20脚通过电容C6连接地线；

锂电池和太阳能电池板均与锂电池管理模块连接，锂电池管理模块为所述基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器供电。

所述主控芯片型号为COTEX M3。

所述无线个人局域网天线支持的频段为2.4G频段。

所述加速度传感器U5的型号为MPU6050。

本实用新型所述的基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，采用6LoWPAN无线通信技术和加速度传感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了加速度监测数据的无线采集问题；6LoWPAN协议底层采用规定的PHY和MAC，网络层采用IPv6协议。每个智能传感设备均具有一个唯一的IP地址，IP地址由全局路由前缀、子网ID和节点的64位接口ID映射成的8位节点ID组合生成；管理者通过节点的IP地址可实现端到端的通信，构建一种低成本、自组网、自恢复的交通智能无线传感网络代替传统的有线方式，极大地降低了系统建设成本、提高了交通管理水平；本实用新型的电源模块采用基于太阳能的能源供应技术，从而得到低耗费和高效率的电力输入；本实用新型采用基于时间表的唤醒(固定的时间表，睡眠闹钟、无线电唤醒)机制和触发唤醒(无线触发唤醒、振动触发唤醒)机制，调节传感器的工作时间；而针对交通行业的特殊性，如在夜间交通流量相对较低，不需要所有的设备都处于工作状态，因而可采用睡眠唤醒机制来降低能源消耗；本实用新型具有优秀的防雷设计，包括直击雷防护、电源线路防雷保护、信号线路防雷保护、接地系统；通过对设备提供防雷保护功能，可以有效延长使用寿命；本实用新型的加速度传感器模块设计成可插拔的形式，在模块出现故障的时候可以随时更换。

附图说明

图1是本实用新型的硬件原理图框图；

图2是本实用新型的加速度传感器模块的原理图。

具体实施方式

如图1所示的基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，包括主控芯片、铁电存储模块、6LoWPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、加速度传感器模块、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，主控芯片包括第一组IO口、第二组IO口和第三组IO口，铁电存储模块与所述第一组IO口连接，6LoWPAN无线模块与所述第二组IO口连接,加速度传感器模块的输出端与所述第三组IO口连接；

无线个人局域网天线与防雷击模块的输出端连接，防雷击模块的输入端与6LoWPAN无线模块连接；

如图2所示，加速度传感器模块包括加速度传感器U5、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电容C6、电容C9和电容C10，加速度传感器U5的8脚连接正电源，加速度传感器U5的8脚还通过电容C10连接地线，加速度传感器U5的12脚、23脚和24脚分别通过电阻R4、电阻R6和电阻R7连接正电源，加速度传感器U5的12脚、23脚和24脚组成了所述加速度传感器模块的输出端，加速度传感器U5的10脚通过电容C9连接地线，加速度传感器U5的20脚通过电容C6连接地线；

锂电池和太阳能电池板均与锂电池管理模块连接，锂电池管理模块为所述基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器供电。

所述主控芯片型号为COTEX M3。

所述无线个人局域网天线支持的频段为2.4G频段。

所述加速度传感器U5的型号为MPU6050。

工作时：加速度传感器模块负责采集被测物体的加速度信息，并将加速度信息处理成数字加速度数据，再将加速度数据传送给主控芯片；本实用新型的加速度传感器采用板级设计，具有即插即用的功能；6LoWPAN无线模块将主控芯片准备发送到个人局域网的数据信息进行功率放大后发送，同时接收无线局域网上的数据信息；主控芯片采用ARM芯片，根据6LoWPANe协议标准，对经6LoWPAN无线模块接收到的无线数据信息进行接收处理，或对待发送的无线数据信息进行发送处理后输出至6LoWPAN无线模块，由6LoWPAN无线模块发送。铁电存储模块用于提供大容量存储空间，方便用户设置等一些重要信息的保存。

本实用新型所述的基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，采用6LoWPAN无线通信技术和加速度传感器，取代了传统电缆线数据传输方式，解决了加速度监测数据的无线采集问题；6LoWPAN协议底层采用规定的PHY和MAC，网络层采用IPv6协议。每个智能传感设备均具有一个唯一的IP地址，IP地址由全局路由前缀、子网ID和节点的64位接口ID映射成的8位节点ID组合生成；管理者通过节点的IP地址可实现端到端的通信，构建一种低成本、自组网、自恢复的交通智能无线传感网络代替传统的有线方式，极大地降低了系统建设成本、提高了交通管理水平；本实用新型的电源模块采用基于太阳能的能源供应技术，从而得到低耗费和高效率的电力输入；本实用新型采用基于时间表的唤醒(固定的时间表，睡眠闹钟、无线电唤醒)机制和触发唤醒(无线触发唤醒、振动触发唤醒)机制，调节传感器的工作时间；而针对交通行业的特殊性，如在夜间交通流量相对较低，不需要所有的设备都处于工作状态，因而可采用睡眠唤醒机制来降低能源消耗；本实用新型具有优秀的防雷设计，包括直击雷防护、电源线路防雷保护、信号线路防雷保护、接地系统；通过对设备提供防雷保护功能，可以有效延长使用寿命；本实用新型的加速度传感器模块设计成可插拔的形式，在模块出现故障的时候可以随时更换，在提高系统效率的同时，降低了维护的复杂度。

Claims (4)

1.基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，其特征在于：包括主控芯片、铁电存储模块、6LoWPAN无线模块、防雷击模块、无线个人局域网天线、加速度传感器模块、锂电池管理模块、锂电池和太阳能电池板，主控芯片包括第一组IO口、第二组IO口和第三组IO口，铁电存储模块与所述第一组IO口连接，6LoWPAN无线模块与所述第二组IO口连接,加速度传感器模块的输出端与所述第三组IO口连接；

无线个人局域网天线与防雷击模块的输出端连接，防雷击模块的输入端与6LoWPAN无线模块连接；

加速度传感器模块包括加速度传感器U5、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电容C6、电容C9和电容C10，加速度传感器U5的8脚连接正电源，加速度传感器U5的8脚还通过电容C10连接地线，加速度传感器U5的12脚、23脚和24脚分别通过电阻R4、电阻R6和电阻R7连接正电源，加速度传感器U5的12脚、23脚和24脚组成了所述加速度传感器模块的输出端，加速度传感器U5的10脚通过电容C9连接地线，加速度传感器U5的20脚通过电容C6连接地线；

锂电池和太阳能电池板均与锂电池管理模块连接，锂电池管理模块为所述基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器供电。

2.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，其特征在于：所述主控芯片型号为COTEX M3。

3.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，其特征在于：所述无线个人局域网天线支持的频段为2.4G频段。

4.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能加速度传感器，其特征在于：所述加速度传感器U5的型号为MPU6050。