CN205986891U - 一种无线检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无线检测设备，包括：传感器；与所述传感器连接，接收所述传感器的第一传感器信号的信号处理模块；与所述信号处理模块连接，接收所述信号处理模块转发的所述第一传感器信号的微处理器；与所述微处理器连接，接收并向外发送所述微处理器转发的所述第一传感器信号的无线收发模块。本实用新型的方案通过将多种类型的传感器进行归一化接口设计后，提高了传感器的兼容性，进而提高了模块的可扩展性和通用性。通过信号处理模块对传感器的数据采集，再通过微处理器转发至无线收发模块，无线收发模块再对传感器信号对外发送，解决了无线通信距离短、穿透力弱的问题。

Description

一种无线检测设备

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，特别是涉及一种无线检测设备。

背景技术

国内互联网行业发展速度呈现惊人趋势，该行业的兴起无疑不促进了信息量的猛增，推动了数据中心机房规模不断扩充，对数据中心机房内的环境实时数据的监测和管理越来越受到重视，尤其是IT设备的髙散热导致数据中心局部或整体温度过高，过高的温度必将影响服务器等IT设备的性能，进一步影响相关业务的正常运行，因此对数据中心数据的监测至关重要。

目前数据采集及无线通信设备用到的无线传感器兼容性差，当传感器类型、品牌改变，或者有新的特殊传感器需要增加到一个采集系统中进行数据采集的时候，必须重新进行电路设计，甚至需要重新开发特殊传感器的无线产品，浪费人力和物力，可扩展性和通用性差；另外，一般的无线传感器接收距离较短、信号衰减快、穿透力差，无法应用于机房、复杂场景空间内数据的收发。

实用新型内容

本实用新型实施例要解决的技术问题是提供一种无线检测设备，用以实现提高传感器兼容性和增大模块无线通信的传输距离、提高无线通信穿透力。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供的无线检测设备，包括：

传感器；

与所述传感器连接，接收所述传感器的第一传感器信号的信号处理模块；

与所述信号处理模块连接，接收所述信号处理模块转发的所述第一传感器信号的微处理器；

与所述微处理器连接，接收并向外发送所述微处理器转发的所述第一传感器信号的无线收发模块。

优选地，所述无线收发模块与远程主机无线通信连接，将所述第一传感器信号发送给所述远程主机，并接收所述远程主机发送的无线信号。

优选地，所述传感器包括：模拟传感器；所述信号处理模块包括：与所述模拟传感器连接的模拟变换接口以及与所述模拟变换接口连接的模数转换器；和/或

所述传感器包括：数字传感器；所述信号处理模块包括：与所述数字传感器连接的数字变换接口。

优选地，所述信号处理模块通过串行外设接口SPI与所述微处理器连接。

优选地，所述无线收发模块包括：

与所述微处理器连接的无线收发电路；

与所述无线收发电路连接的高频匹配电路；

与所述高频匹配电路连接的功率放大电路；

分别与所述高频匹配电路和所述功率放大电路连接的滤波匹配电路；

分别与所述功率放大电路和所述滤波匹配电路连接的天线。

优选地，所述微处理器通过串行外设接口SPI与所述无线收发电路连接。

优选地，所述无线收发电路包括：CCL01芯片，其中，

所述CCL01芯片的SCLK引脚、SO引脚和GDO02引脚分别与所述微处理器连接；

所述高频匹配电路包括：

与所述CCL01芯片的RF_N引脚连接的第一电感；

与所述第一电感连接的第四电感；

分别与所述第一电感和所述第四电感连接的第一电容，且所述第一电容的另一端接地；

与所述CCL01芯片的RF_P引脚连接的第二电感；

与所述第二电感连接的第五电感；

分别与所述第二电感和所述第五电感连接的第三电感；

与所述第三电感串联的第三电容，且所述第三电容的另一端接地；

分别与所述第一电感、所述第二电感、所述第三电感、所述第四电感、所述第五电感和所述第一电容连接的第二电容；

其中，所述第四电感和所述第五电感连接；

所述功率放大电路包括RF2361芯片，其中，

所述RF2361芯片的RFin引脚分别与所述第四电感和所述第五电感连接；

所述RF2361芯片的RFout引脚与所述天线连接，所述RFout引脚与所述天线之间连接有第七电容，所述第七电容与所述RFout引脚之间连接有第八电感和与所述第八电感串联的第十二电容，所述第八电感与所述第十二电容相连的一端与电源Vcc连接，所述第十二电容的另一端接地；

所述RF2361芯片的Vpd引脚与偏置电阻连接，所述偏置电阻的另一端与电源Vcc连接，所述偏置电阻与所述Vpd引脚之间连接有第八电容，且所述第八电容的另一端接地；

所述滤波匹配电路包括：

分别与所述第四电感、所述第五电感和所述RFin引脚连接的第四电容；

分别与所述第四电感、所述第五电感和所述RFin引脚连接的第六电感；

分别与所述天线和所述第七电容连接的第五电容；

分别与所述天线和所述第七电容连接的第七电感；

分别与所述第四电感、所述第五电感、所述第六电感、所述第七电感、所述第四电容、所述第五电容、所述RFin引脚、所述第七电容和所述天线连接的第六电容；

其中，所述第六电感与所述第四电容并联，所述第七电感与所述第五电容并联，所述第六电感和所述第四电容组成的并联电路与所述第七电感和所述第五电容并联电路相串联，所述第六电容与所述第六电感、所述第四电容、所述第七电感和所述第五电容组成的串联电路相并联。

优选地，所述CCL01芯片的XOSC_Q1引脚与XOSC_Q2引脚之间连接有晶振电路。

优选地，所述晶振电路包括：

晶振、第九电容和第十电容，其中，

所述第九电容与所述第十电容串联，所述晶振与所述第九电容和第十电容组成的串联电路相并联，且所述第九电容和所述第十电容相连的一端接地。

优选地，所述CCL01芯片的RB引脚与电阻R1连接，且所述电阻R1的另一端接地；

所述CCL01芯片的DCO引脚与第十一电容连接，且所述第十一电容的另一端与公共端GND连接；

所述CCL01芯片的CSN引脚与数字输入口TCSN连接；

所述CCL01芯片的VCC引脚和DGUARD引脚均与电源Vcc连接；

所述CCL01芯片的GND引脚均与公共端GND连接；所述CCL01芯片的GDO0引脚与数字输出口TGDO0连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的无线检测设备，至少具有以下有益效果：

通过将多种类型的传感器进行归一化接口设计以及模块化的结构设计，可以连接不同类型的的传感器，提高了传感器的兼容性，进而提高了模块的可扩展性和通用性。通过信号处理模块对传感器的数据采集，再通过微处理器转发至无线收发模块，无线收发模块再对传感器信号对外发送，解决了无线通信距离短、穿透力弱的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的无线检测设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的无线收发模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的无线收发模块的电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的晶振电路的结构示意图；

附图标记说明：11、模拟传感器；12、数字传感器；2、信号处理模块；21、模拟变换接口；22、模数转换器；23、数字变换接口；3、微处理器；4、无线收发模块；41、无线收发电路；42、高频匹配电路；43、功率放大电路；44、滤波匹配电路；45、天线。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

本实用新型提供了一种无线检测设备，包括：传感器；与所述传感器连接，接收所述传感器的第一传感器信号的信号处理模块2；与所述信号处理模块2连接，接收所述信号处理模块2转发的所述第一传感器信号的微处理器3；与所述微处理器3连接，接收并向外发送所述微处理器3转发的所述第一传感器信号的无线收发模块4。

通过将多种类型的传感器进行归一化接口设计以及模块化的结构设计，可以连接不同类型的的传感器，提高了传感器的兼容性，进而提高了模块的可扩展性和通用性。通过信号处理模块2对传感器的数据采集，再通过微处理器3转发至无线收发模块4，无线收发模块4再对传感器信号对外发送，解决了无线通信距离短、穿透力弱的问题。

且进一步的，所述无线收发模块4与远程主机无线通信连接，将所述第一传感器1信号发送给所述远程主机，并接收所述远程主机发送的无线信号。

本实用新型的无线检测设备，在对远程主机发射传感器信号的同时，还能接收远程主机向无线检测设备发送的其它无线检测设备的传感器信号，进而可以达到多个无线检测设备之间的传感器数据相互交换的效果。

且进一步的，参照图1，所述传感器包括：模拟传感器11和数字传感器12；所述信号处理模块2包括：与所述模拟传感器11连接的模拟变换接口21、与所述模拟变换接口21连接的模数转换器22和与所述数字传感器12连接的数字变换接口23。

上述的传感器还可以只设置为模拟传感器11或者只设置为数字传感器12。若传感器只设模拟传感器11一种时，对应的，信号处理模块2中也只设置模拟变换接口21和模数转换器22；若传感器只设数字传感器12一种时，对应的，信号处理模块2中也只设置数字变换接口23。

模拟传感器11兼容电压型传感器和电流型传感器，数字传感器12兼容常用的串行外设接口SPI、串行总线接口12C以及通用异步收发器接口UART。进而使得传感器的兼容性、通用性和扩展性能得到提高。

当模拟传感器11发送的是模拟电压信号时，模拟变换接口21对该模拟电压信号进行滤波放大后，再将其传递给模数转换器22；当模拟传感器11发送的是模拟电流信号时，模拟变换接口21将该模拟电流信号转换为电压信号，再进行滤波放大处理后发送至模数转换器22，模数转换器22将接收到模拟变换接口21传递的模拟电压信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号传输至微处理器3。

数字变换接口23，将数字传感器12传递的数字信号进行处理后，传输至微处理器3。

且进一步的，所述信号处理模块2通过串行外设接口SPI与所述微处理器3连接。

采用串行外设接口SPI的连接方式提高了信号处理模块2的可扩展性和通用性，便于信号处理模块2与不同型号的微处理器3搭配使用。

且进一步的，参照图2，所述无线收发模块4包括：与所述微处理器3连接的无线收发电路41；与所述无线收发电路41连接的高频匹配电路42；与所述高频匹配电路42连接的功率放大电路43；分别与所述高频匹配电路42和所述功率放大电路43连接的滤波匹配电路44；分别与所述功率放大电路43和所述滤波匹配电路44连接的天线45。

由于无线收发电路41接收到的微处理器3传输的射频信号的功率很小，通过高频匹配电路42和功率放大电路43使得射频信号的功率增大后再通过天线45对外发送，增加了无线通信的传输距离，并且还使得无线收发模块4与远程主机之间的无线通信的穿透力增强。

相应的，在无线收发模块4接收远程主机发送的无线信号时，由于信道的衰减特性，经过远距离传输到无线收发模块4的无线信号频率躲在uV数量级。通过对接收到的无线信号进行滤波匹配和高频匹配对接收到的无线信号进行功率放大和降噪处理后再传输至无线收发电路41。

且进一步的，所述微处理器3通过串行外设接口SPI与所述无线收发电路41连接。

且进一步的，参照图3，所述无线收发电路41包括：CCL01芯片，其中，所述CCL01芯片的SCLK引脚、SO引脚和GDO02引脚分别与所述微处理器3连接；所述高频匹配电路42包括：与所述CCL01芯片的RF_N引脚连接的第一电感L1；与所述第一电感L1连接的第四电感L4；分别与所述第一电感L1和所述第四电感L4连接的第一电容C1，且所述第一电容C1的另一端接地；与所述CCL01芯片的RF_P引脚连接的第二电感L2；与所述第二电感L2连接的第五电感L5；分别与所述第二电感L2和所述第五电感L5连接的第三电感L3；与所述第三电感L3串联的第三电容C3，且所述第三电容C3的另一端接地；分别与所述第一电感L1、所述第二电感L2、所述第三电感L3、所述第四电感L4、所述第五电感L5和所述第一电容C1连接的第二电容C2；其中，所述第四电感L4、所述第五电感L5连接。

且进一步的，参照图3，所述功率放大电路43包括RF2361芯片，其中，所述RF2361芯片的RFin引脚分别与所述第四电感L4、所述第五电感L5连接；所述RF2361芯片的RFout引脚与所述天线45连接，所述RFout引脚与所述天线45之间连接有第七电容C7，所述第七电容C7与所述RFout引脚之间连接有第八电感L8、与所述第八电感L8串联的第十二电容C12，所述第八电感L8与所述第十二电容C12相连的一端与电源Vcc连接，所述第十二电容C12的另一端接地；所述RF2361芯片的Vpd引脚与偏置电阻R2连接，所述偏置电阻R2的另一端与电源Vcc连接，所述偏置电阻R2与所述Vpd引脚之间连接有第八电容C8，且所述第八电容C8的另一端接地。

在向外发射传感器信号时，CCL01芯片将获取到的第一传感器信号依次通过RF_N引脚、第一电感L1、第四电感L4依次传输至RF2361芯片的RFin引脚，RF2361芯片则通过RFout引脚将其获取到的第一传感器信号传输至天线向外发射。

在接收远程主机发射的无线信号时，天线45将获取到的无线信号通过滤波匹配电路44依次通过第五电感L5、第二电感L2传输至CCL01芯片的RF_P引脚。

该RF2361芯片具有高性能、低噪音、高增益、高动态范围的特点。

RF2361芯片通过RFin引脚获取经过高频匹配后的传感器信号；通过RFout引脚将经过功率放大后的传感器信号输出。

第八电感L8和第十二电容C12组成的电路对电源Vcc进行滤波。

电阻R2为2KΩ，Vpd管脚与偏置电阻R2共同决定偏置电流的大小，通过电源Vcc通过偏置电阻R2为该功率放大电路43提供工作电压，第八电容C8对电源Vcc进行滤波。

且进一步的，参照图3，所述滤波匹配电路44包括：分别与所述第四电感L4、所述第五电感L5和所述RFin引脚连接的第四电容C4；分别与所述第四电感L4、所述第五电感L5和所述RFin引脚连接的第六电感L6；分别与所述天线45和所述第七电容C7连接的第五电容C5；分别与所述天线45和所述第七电容C7连接的第七电感L7；分别与所述第四电感L4、所述第五电感L5、所述第六电感L6、所述第七电感L7、所述第四电容C4、所述第五电容C5、所述RFin引脚、所述第七电容C7和所述天线45连接的第六电容C6；其中，所述第六电感L6与所述第四电容C4并联，所述第七电感L7与所述第五电容C5并联，所述第六电感L6、所述第四电容C4组成的并联电路与所述第七电感L7、所述第五电容C5并联电路相串联，所述第六电容C6与所述第六电感L6、所述第四电容C4、所述第七电感L7和所述第五电容C5组成的串联电路相并联。

且进一步的，参照图3与图4，所述CCL01芯片的XOSC_Q1引脚与XOSC_Q2引脚之间连接有晶振电路。所述晶振电路包括：晶振、第九电容C9、第十电容C10，其中，所述第九电容C9与所述第十电容C10串联，所述晶振与所述第九电容C9和第十电容C10组成的串联电路相并联，且所述第九电容C9和所述第十电容C10相连的一端接地。

晶振电路用于为整个无线收发模块4的电路提供基准频率，保证整个电路的频率稳定性。

晶振为8M，第九电容C9和第十电容C10均为20PF。

且进一步的，参照图3，所述CCL01芯片的RB引脚与电阻R1连接，且所述电阻R1的另一端接地；所述CCL01芯片的DCO引脚与第十一电容C11连接，且所述第十一电容C11的另一端与公共端GND连接；所述CCL01芯片的CSN引脚与数字输入口TCSN连接；所述CCL01芯片的VCC引脚、DGUARD引脚均与电源Vcc连接；所述CCL01芯片的GND引脚均与公共端GND连接；所述CCL01芯片的GDO0引脚与数字输出口TGDO0连接。

电阻R1为2KΩ。

且进一步的，所述RF2361芯片的GND引脚均接地。

本实用新型的实施例，通过将多种类型的传感器进行归一化接口设计以及模块化的结构设计，可以连接不同类型的的传感器，提高了传感器的兼容性，进而提高了模块的可扩展性和通用性。通过信号处理模块2对传感器的数据采集，再通过微处理器3转发至无线收发模块4，无线收发模块4再对传感器信号对外发送，解决了无线通信距离短、穿透力弱的问题。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线检测设备，其特征在于，包括：

传感器；

与所述传感器连接，接收所述传感器的第一传感器信号的信号处理模块(2)；

与所述信号处理模块(2)连接，接收所述信号处理模块(2)转发的所述第一传感器信号的微处理器(3)；

与所述微处理器(3)连接，接收并向外发送所述微处理器(3)转发的所述第一传感器信号的无线收发模块(4)。

2.根据权利要求1所述的无线检测设备，其特征在于，所述无线收发模块(4)与远程主机无线通信连接，将所述第一传感器信号发送给所述远程主机，并接收所述远程主机发送的无线信号。

3.根据权利要求1所述的无线检测设备，其特征在于，

所述传感器包括：模拟传感器(11)；所述信号处理模块(2)包括：与所述模拟传感器(11)连接的模拟变换接口(21)以及与所述模拟变换接口(21)连接的模数转换器(22)；和/或

所述传感器包括：数字传感器(12)；所述信号处理模块(2)包括：与所述数字传感器(12)连接的数字变换接口(23)。

4.根据权利要求1所述的无线检测设备，其特征在于，所述信号处理模块(2)通过串行外设接口SPI与所述微处理器(3)连接。

5.根据权利要求1所述的无线检测设备，其特征在于，所述无线收发模块(4)包括：

与所述微处理器(3)连接的无线收发电路(41)；

与所述无线收发电路(41)连接的高频匹配电路(42)；

与所述高频匹配电路(42)连接的功率放大电路(43)；

分别与所述高频匹配电路(42)和所述功率放大电路(43)连接的滤波匹配电路(44)；

分别与所述功率放大电路(43)和所述滤波匹配电路(44)连接的天线(45)。

6.根据权利要求5所述的无线检测设备，其特征在于，所述微处理器(3)通过串行外设接口SPI与所述无线收发电路(41)连接。

7.根据权利要求5所述的无线检测设备，其特征在于，

所述无线收发电路(41)包括：CCL01芯片，其中，

所述CCL01芯片的SCLK引脚、SO引脚和GDO02引脚分别与所述微处理器连接；

所述高频匹配电路(42)包括：

与所述CCL01芯片的RF_N引脚连接的第一电感(L1)；

与所述第一电感(L1)连接的第四电感(L4)；

分别与所述第一电感(L1)和所述第四电感(L4)连接的第一电容(C1)，且所述第一电容(C1)的另一端接地；

与所述CCL01芯片的RF_P引脚连接的第二电感(L2)；

与所述第二电感(L2)连接的第五电感(L5)；

分别与所述第二电感(L2)和所述第五电感(L5)连接的第三电感(L3)；

与所述第三电感(L3)串联的第三电容(C3)，且所述第三电容(C3)的另一端接地；

分别与所述第一电感(L1)、所述第二电感(L2)、所述第三电感(L3)、所述第四电感(L4)、所述第五电感(L5)和所述第一电容(C1)连接的第二电容(C2)；

其中，所述第四电感(L4)和所述第五电感(L5)连接；

所述功率放大电路(43)包括RF2361芯片，其中，

所述RF2361芯片的RFin引脚分别与所述第四电感(L4)和所述第五电感(L5)连接；

所述RF2361芯片的RFout引脚与所述天线连接，所述RFout引脚与所述天线之间连接有第七电容(C7)，所述第七电容(C7)与所述RFout引脚之间连接有第八电感(L8)和与所述第八电感(L8)串联的第十二电容(C12)，所述第八电感(L8)与所述第十二电容(C12)相连的一端与电源Vcc连接，所述第十二电容(C12)的另一端接地；

所述RF2361芯片的Vpd引脚与偏置电阻(R2)连接，所述偏置电阻(R2)的另一端与电源Vcc连接，所述偏置电阻(R2)与所述Vpd引脚之间连接有第八电容(C8)，且所述第八电容(C8)的另一端接地；

所述滤波匹配电路(44)包括：

分别与所述第四电感(L4)、所述第五电感(L5)和所述RFin引脚连接的第四电容(C4)；

分别与所述第四电感(L4)、所述第五电感(L5)和所述RFin引脚连接的第六电感(L6)；

分别与所述天线和所述第七电容(C7)连接的第五电容(C5)；

分别与所述天线和所述第七电容(C7)连接的第七电感(L7)；

分别与所述第四电感(L4)、所述第五电感(L5)、所述第六电感(L6)、所述第七电感(L7)、所述第四电容(C4)、所述第五电容(C5)、所述RFin引脚、所述第七电容(C7)和所述天线连接的第六电容(C6)；

其中，所述第六电感(L6)与所述第四电容(C4)并联，所述第七电感(L7)与所述第五电容(C5)并联，所述第六电感(L6)和所述第四电容(C4)组成的并联电路与所述第七电感(L7)和所述第五电容(C5)并联电路相串联，所述第六电容(C6)与所述第六电感(L6)、所述第四电容(C4)、所述第七电感(L7)和所述第五电容(C5)组成的串联电路相并联。

8.根据权利要求7所述的无线检测设备，其特征在于，所述CCL01芯片的XOSC_Q1引脚与XOSC_Q2引脚之间连接有晶振电路。

9.根据权利要求8所述的无线检测设备，其特征在于，所述晶振电路包括：晶振、第九电容(C9)和第十电容(C10)，其中，

所述第九电容(C9)与所述第十电容(C10)串联，所述晶振与所述第九电容(C9)和第十电容(C10)组成的串联电路相并联，且所述第九电容(C9)和所述第十电容(C10)相连的一端接地。

10.根据权利要求9所述的无线检测设备，其特征在于，

所述CCL01芯片的RB引脚与电阻(R1)连接，且所述电阻(R1)的另一端接地；

所述CCL01芯片的DCO引脚与第十一电容(C11)连接，且所述第十一电容(C11)的另一端与公共端GND连接；

所述CCL01芯片的CSN引脚与数字输入口TCSN连接；

所述CCL01芯片的VCC引脚和DGUARD引脚均与电源Vcc连接；

所述CCL01芯片的GND引脚均与公共端GND连接；

所述CCL01芯片的GDO0引脚与数字输出口TGDO0连接。