CN207198350U - 一种红外入侵检测的无线传输传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种红外入侵检测的无线传输传感器，它包括有单片机模块、红外入侵检测模块、UART信号转换模块、电源模块、稳压模块、信号电平转换模块、设备编号设置模块；单片机模块的电源接口与电源模块的第一输出端连接；单片机模块的GPIO接口与设备编号设置模块的输出端连接；单片机模块的UART2接口与红外入侵检测模块连接；单片机模块的UART1接口与信号电平转换模块连接；信号电平转换模块与UART信号转换模块连接；UART信号转换模块还与稳压模块连接；电源模块与稳压模块连接。本实用新型的有益效果：布线简单，提高了传输距离，降低了生产成本，数据保密性好，能够将红外入侵检测模块检测到的数据转换成WIFI、ZigBee、蓝牙这些无线信号进行传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器与无线通讯技术领域，特别是一种红外入侵检测的无线传输传感器。
背景技术
当前红外入侵传感器普遍采用有线通讯方式，存在布线困难、维护麻烦等缺点。当前这类转换器普及率还是比较低的，因为技术可靠性和成本都不是很好控制。并且这类转换器还有透明传输导致的数据安全性问题。
而将其测量数据转为WIFI、ZigBee、蓝牙等无线信号进行传输则可以很好的解决以上问题。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的就是提供一种红外入侵检测的无线传输传感器，能够将红外入侵检测模块检测到的数据转换成WIFI、ZigBee、蓝牙这些无线信号进行传输。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种红外入侵检测的无线传输传感器，它包括有：单片机模块、红外入侵检测模块、UART信号转换模块、电源模块、稳压模块、信号电平转换模块、设备编号设置模块；
所述单片机模块的电源接口K11与所述电源模块的第一输出端K41连接；所述电源模块的第二输出端K42与所述稳压模块的输入端K51连接；
所述单片机模块的UART2接口K13与所述红外入侵检测模块的接口K21连接；
所述单片机模块的UART1接口K14与所述信号电平转换模块的输入端K61连接；
所述信号电平转换模块的输出端K62与所述UART信号转换模块的输入端K32连接；
所述UART信号转换模块的电源接口K31与所述稳压模块的输出端K52连接；
所述单片机模块的GPIO接口K12与所述设备编号设置模块的输出端K71连接；
所述红外入侵检测模块的电路连接如下：
红外感应模块U3包括有3个接口，其中U3的第一接口接电源正极；U3的第二接口接入限流电阻R3后与光耦模块U5的第一接口连接；U3的第三接口接地；
光耦模块U5的第二接口和第三接口接地，U5的第四接口通过第一电阻R2与电源正极连接。
进一步，所述UART信号转换模块包括：UART信号与WIFI信号相互转换、UART信号与ZigBee信号相互转换、UART信号与蓝牙信号相互转换。
进一步，所述信号电平转换模块包括有第一转换电路、第二转换电路、第三转换电路、第四转换电路；
第一转换电路中的MOD_TXD与所述UART信号转换模块的信号接口连接；第一转换电路中的MCU_RX与所述单片机模块的信号接口连接；
第二转换电路中的MOD_RXD与所述UART信号转换模块的信号接口连接；第二转换电路中的MCU_TX与所述单片机模块的信号接口连接；
第三转换电路中的MOD_CFG与所述UART信号转换模块的信号接口连接；第三转换电路中的MCU_CFG与所述单片机模块的信号接口连接；
第四转换电路中的MOD_RST与所述UART信号转换模块的信号接口连接；第四转换电路中的MCU_RST与所述单片机模块的信号接口连接。
进一步，当第一转换电路中的MOD_TXD接口为高电平时，第一三极管Q3截止，第二三极管Q1的基极为高电平，第二三极管Q1截止，此时第一转换电路中的MCU_RX接口为5V高电平；
当第一转换电路中的MOD_TXD接口为低电平时，第一三极管Q3导通，第二三极管Q1的基极为低电平，第二三极管Q1导通，此时第一转换电路中的MCU_RX接口为低电平。
进一步，当第二转换电路中的MCU_TX接口为高电平时，第三三极管Q4截止，第四三极管Q2的基极为高电平，第四三极管Q2截止，此时第二转换电路中的MOD_RXD接口为3.3V高电平；
当第二转换电路中的MCU_TX接口为低电平时，第三三极管Q4导通，第四三极管Q2的基极为低电平，第四三极管Q2导通，此时第二转换电路中的MOD_RXD接口为低电平。
进一步，当第三转换电路中的MCU_CFG接口为高电平时，第五三极管Q7截止，第六三极管Q5的基极为高电平，第六三极管Q5截止，此时第三转换电路中的MOD_CFG接口为3.3V高电平；
当第三转换电路中的MCU_CFG接口为低电平时，第五三极管Q7导通，第六三极管Q5的基极为低电平，第六三极管Q5导通，此时第三转换电路中的MOD_CFG接口为低电平。
进一步，当第四转换电路中的MCU_RST接口为高电平时，第七三极管Q8截止，第八三极管Q6的基极为高电平，第八三极管Q6截止，此时第四转换电路中的MOD_RST接口为3.3V高电平；
当第四转换电路中的MCU_RST接口为低电平时，第七三极管Q8导通，第八三极管Q6的基极为低电平，第八三极管Q6导通，此时第四转换电路中的MOD_RST接口为低电平。
进一步，所述电源模块为大小为5V直流的电源，所述稳压模块包括有TCP稳压电源，所述TCP稳压电源大小为3.3V的直流电源。
进一步，所述电源模块的供电方式包括有线供电、电池供电。
进一步，所述单片机模块为STM32单片机；所述红外感应模块U3为HC-SR501人体红外感应器，所述光耦模块U5为TLP521-1；所述单片机模块包括有8个GPIO接口K12。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：
(1)不再需要复杂的布线；传输距离得到了极大的提高；
(2)能够将红外入侵检测模块检测到的数据转换成WIFI、ZigBee、蓝牙这些无线信号进行传输；
(3)模块化的设计降低了生产成本；
(4)数据的加密保障了数据的安全可靠。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本实用新型的附图说明如下：
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的信号电平转换模块电路连接图。
图3为本实用新型的红外入侵检测模块的电路连接图。
图中，1为单片机模块、2为红外入侵检测模块、3为UART信号转换模块、4为电源模块、5为稳压模块、6为信号电平转换模块、7为设备编号设置模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图3所示；一种红外入侵检测的无线传输传感器，它包括有：单片机模块1、红外入侵检测模块2、UART信号转换模块3、电源模块4、稳压模块5、信号电平转换模块6、设备编号设置模块7；所述单片机模块1为STM32单片机；所述单片机模块1包括有8个GPIO接口K12。
所述单片机模块1的电源接口K11与所述电源模块4的第一输出端K41连接；所述电源模块4的第二输出端K42与所述稳压模块5的输入端K51连接；外部供电通过电源模块4给单片机模块1、红外入侵检测模块2、稳压模块5、信号电平转换模块6、设备编号设置模块7供电，供电大小为5V直流电源。
其中，外部供电可以使用有线供电的方式，也可以使用电池供电的方式。外部供电的5V直流电压连接到电源模块4的输出接口。所述稳压模块5包括有TCP稳压电源，所述TCP稳压电源大小为3.3V的直流电源。TCP稳压电压3.3V连接到稳压模块5的输出接口。
所述单片机模块1的UART2接口K13与所述红外入侵检测模块2的接口K21连接；
所述单片机模块1的UART1接口K14与所述信号电平转换模块6的输入端K61连接；
所述信号电平转换模块6的输出端K62与所述UART信号转换模块3的输入端K32连接；
所述UART信号转换模块3的电源接口K31与所述稳压模块5的输出端K52连接；电源模块4给稳压模块5提供电源经过降压后给UART信号转换模块3供电；降压后的电压大小为3.3V直流电源。
所述单片机模块1的GPIO接口K12与所述设备编号设置模块7的输出端K71连接；通过在设备编号设置模块7上设置的设备编号，后台能够区分出同一个网络中的不同转换装置传输的信号。
信号电平转换模块由一系列电阻和三极管等元器件组成。所述信号电平转换模块6包括有第一转换电路、第二转换电路、第三转换电路、第四转换电路；
第一转换电路中的MOD_TXD与所述UART信号转换模块3的信号接口连接；第一转换电路中的MCU_RX与所述单片机模块1的信号接口连接；
第二转换电路中的MOD_RXD与所述UART信号转换模块3的信号接口连接；第二转换电路中的MCU_TX与所述单片机模块1的信号接口连接；
第三转换电路中的MOD_CFG与所述UART信号转换模块3的信号接口连接；第三转换电路中的MCU_CFG与所述单片机模块1的信号接口连接；
第四转换电路中的MOD_RST与所述UART信号转换模块3的信号接口连接；第四转换电路中的MCU_RST与所述单片机模块1的信号接口连接。
信号电平转换模块6的工作原理，当第一转换电路中的MOD_TXD接口为高电平时，第一三极管Q3截止，第二三极管Q1的基极为高电平，第二三极管Q1截止，此时第一转换电路中的MCU_RX接口为5V高电平；
当第一转换电路中的MOD_TXD接口为低电平时，第一三极管Q3导通，第二三极管Q1的基极为低电平，第二三极管Q1导通，此时第一转换电路中的MCU_RX接口为低电平。
当第二转换电路中的MCU_TX接口为高电平时，第三三极管Q4截止，第四三极管Q2的基极为高电平，第四三极管Q2截止，此时第二转换电路中的MOD_RXD接口为3.3V高电平；
当第二转换电路中的MCU_TX接口为低电平时，第三三极管Q4导通，第四三极管Q2的基极为低电平，第四三极管Q2导通，此时第二转换电路中的MOD_RXD接口为低电平。
同理，当第三转换电路中的MCU_CFG接口为高电平时，第五三极管Q7截止，第六三极管Q5的基极为高电平，第六三极管Q5截止，此时第三转换电路中的MOD_CFG接口为3.3V高电平；
当第三转换电路中的MCU_CFG接口为低电平时，第五三极管Q7导通，第六三极管Q5的基极为低电平，第六三极管Q5导通，此时第三转换电路中的MOD_CFG接口为低电平。
同理，当第四转换电路中的MCU_RST接口为高电平时，第七三极管Q8截止，第八三极管Q6的基极为高电平，第八三极管Q6截止，此时第四转换电路中的MOD_RST接口为3.3V高电平；
当第四转换电路中的MCU_RST接口为低电平时，第七三极管Q8导通，第八三极管Q6的基极为低电平，第八三极管Q6导通，此时第四转换电路中的MOD_RST接口为低电平。
实施例1，将红外入侵模块检测到的数据信号转换为WIFI无线信号的传输过程。
首先，红外入侵检测模块2将检测到的入侵信号转换为UART信号并通过单片机模块1的UART2接口传输给单片机模块1进行加密操作。
其次，单片机模块1将加密后的UART信号通过单片机模块1的UART1接口K14传输给信号电平转换模块6进行电平转换操作。
最后，信号电平转换模块6将电平转换后的UART信号通过输出端K62传输给UART信号转换模块3。UART信号转换模块3将经过加密和电平转换后的UART信号转换为WIFI信号，并通过TCP/IP数据帧的方式发送至后台服务器。
红外入侵检测模块检测电路连接关系如下：红外感应模块U3采用HC-SR 501人体红外感应器，它包括有3个接口，其中U3的第一接口接电源正极，接入5V电源；U3的第二接口为信号输出接口，U3的第二接口接入阻值为1K的限流电阻R3后与光耦模块U5的第一接口连接，其中光耦模块U5采用TLP521-1。
通过限流电阻R3、光耦模块U5接入到单片机模块1的GPIO接口；U3的第三接口为电源负极，接地GND；光耦模块U5的第二接口和第三接口接地，U5的第四接口通过阻值为1K的第一电阻R24与电源正极连接。
传感器工作状态，红外入侵检测模块2持续工作，将检测到的入侵信号由HC-SR501人体红外感应器的第二接口输出。当HC-SR 501的第二接口为低电平时，光耦模块U5不导通，单片机模块1的GPIO接口为高电平；当该接口为高电平时，光耦模块U5导通，单片机模块1的GPIO接口为低电平。
实施例2，将红外入侵模块检测到的数据信号转换为ZigBee无线信号的传输过程。
首先，红外入侵检测模块2将检测到的入侵信号转换为UART信号并通过单片机模块1的UART2接口传输给单片机模块1进行加密操作。
其次，单片机模块1将加密后的UART信号通过单片机模块1的UART1接口K14传输给信号电平转换模块6进行电平转换操作。
最后，信号电平转换模块6将电平转换后的UART信号通过输出端K62传输给UART信号转换模块3。UART信号转换模块3将经过加密和电平转换后的UART信号转换为ZigBee信号，并通过TCP/IP数据帧的方式发送至后台服务器。
红外入侵检测模块检测电路连接关系如下：红外感应模块U3采用HC-SR 501人体红外感应器，它包括有3个接口，其中U3的第一接口接电源正极，接入5V电源；U3的第二接口为信号输出接口，U3的第二接口接入阻值为1K的限流电阻R3后与光耦模块U5的第一接口连接，其中光耦模块U5采用TLP521-1。
通过限流电阻R3、光耦模块U5接入到单片机模块1的GPIO接口；U3的第三接口为电源负极，接地GND；光耦模块U5的第二接口和第三接口接地，U5的第四接口通过阻值为1K的第一电阻R24与电源正极连接。
传感器工作状态，红外入侵检测模块2持续工作，将检测到的入侵信号由HC-SR501人体红外感应器的第二接口输出。当HC-SR 501的第二接口为低电平时，光耦模块U5不导通，单片机模块1的GPIO接口为高电平；当该接口为高电平时，光耦模块U5导通，单片机模块1的GPIO接口为低电平。
实施例3，将红外入侵模块检测到的数据信号转换为蓝牙信号的传输过程。
首先，红外入侵检测模块2将检测到的入侵信号转换为UART信号并通过单片机模块1的UART2接口传输给单片机模块1进行加密操作。
其次，单片机模块1将加密后的UART信号通过单片机模块1的UART1接口K14传输给信号电平转换模块6进行电平转换操作。
最后，信号电平转换模块6将电平转换后的UART信号通过输出端K62传输给UART信号转换模块3。UART信号转换模块3将经过加密和电平转换后的UART信号转换为蓝牙信号，并通过TCP/IP数据帧的方式发送至后台服务器。
红外入侵检测模块检测电路连接关系如下：红外感应模块U3采用HC-SR 501人体红外感应器，它包括有3个接口，其中U3的第一接口接电源正极，接入5V电源；U3的第二接口为信号输出接口，U3的第二接口接入阻值为1K的限流电阻R3后与光耦模块U5的第一接口连接，其中光耦模块U5采用TLP521-1。
通过限流电阻R3、光耦模块U5接入到单片机模块1的GPIO接口；U3的第三接口为电源负极，接地GND；光耦模块U5的第二接口和第三接口接地，U5的第四接口通过阻值为1K的第一电阻R24与电源正极连接。
传感器工作状态，红外入侵检测模块2持续工作，将检测到的入侵信号由HC-SR501人体红外感应器的第二接口输出。当HC-SR 501的第二接口为低电平时，光耦模块U5不导通，单片机模块1的GPIO接口为高电平；当该接口为高电平时，光耦模块U5导通，单片机模块1的GPIO接口为低电平。
通过上述具体实施方式，本实用新型将红外入侵检测模块测量到的数据采集到单片机，经过单片机进行加密处理，再把UART信号转换为WIFI、ZigBee或蓝牙信号，通过TCPIP数据帧或者串口数据帧的方式发送出去。同时将收到的TCPIP数据帧或者串口数据帧转为UART信号后，经过单片机解密处理，再根据内容进行相应操作。实现了红外入侵传感器数据的无线传输，并且通过加解密算法的操作，保证了数据不是透明传输，对数据安全起到了保护作用。
本实用新型具有的有益效果：
(1)不再需要复杂的布线；传输距离得到了极大的提高；
(2)能够将红外入侵检测模块检测到的数据信号转换成WIFI、ZigBee、蓝牙这些无线信号进行传输；
(3)模块化的设计降低了生产成本；
(4)数据的加密保障了数据的安全可靠。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，它包括有：单片机模块(1)、红外入侵检测模块(2)、UART信号转换模块(3)、电源模块(4)、稳压模块(5)、信号电平转换模块(6)、设备编号设置模块(7)；
所述单片机模块(1)的电源接口K11与所述电源模块(4)的第一输出端K41连接；所述电源模块(4)的第二输出端K42与所述稳压模块(5)的输入端K51连接；
所述单片机模块(1)的UART2接口K13与所述红外入侵检测模块(2)的接口K21连接；
所述单片机模块(1)的UART1接口K14与所述信号电平转换模块(6)的输入端K61连接；
所述信号电平转换模块(6)的输出端K62与所述UART信号转换模块(3)的输入端K32连接；
所述UART信号转换模块(3)的电源接口K31与所述稳压模块(5)的输出端K52连接；
所述单片机模块(1)的GPIO接口K12与所述设备编号设置模块(7)的输出端K71连接；
所述红外入侵检测模块(2)的电路连接如下：
红外感应模块U3包括有3个接口，其中U3的第一接口接电源正极；U3的第二接口接入限流电阻R3后与光耦模块U5的第一接口连接；U3的第三接口接地；
光耦模块U5的第二接口和第三接口接地，U5的第四接口通过第一电阻R2与电源正极连接。
2.如权利要求1所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，所述UART信号转换模块(3)包括：UART信号与WIFI信号相互转换、UART信号与ZigBee信号相互转换、UART信号与蓝牙信号相互转换。
3.如权利要求1所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，所述信号电平转换模块(6)包括有第一转换电路、第二转换电路、第三转换电路、第四转换电路；
第一转换电路中的MOD_TXD与所述UART信号转换模块(3)的信号接口连接；第一转换电路中的MCU_RX与所述单片机模块(1)的信号接口连接；
第二转换电路中的MOD_RXD与所述UART信号转换模块(3)的信号接口连接；第二转换电路中的MCU_TX与所述单片机模块(1)的信号接口连接；
第三转换电路中的MOD_CFG与所述UART信号转换模块(3)的信号接口连接；第三转换电路中的MCU_CFG与所述单片机模块(1)的信号接口连接；
第四转换电路中的MOD_RST与所述UART信号转换模块(3)的信号接口连接；第四转换电路中的MCU_RST与所述单片机模块(1)的信号接口连接。
4.如权利要求3所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，当第一转换电路中的MOD_TXD接口为高电平时，第一三极管Q3截止，第二三极管Q1的基极为高电平，第二三极管Q1截止，此时第一转换电路中的MCU_RX接口为5V高电平；
当第一转换电路中的MOD_TXD接口为低电平时，第一三极管Q3导通，第二三极管Q1的基极为低电平，第二三极管Q1导通，此时第一转换电路中的MCU_RX接口为低电平。
5.如权利要求3所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，当第二转换电路中的MCU_TX接口为高电平时，第三三极管Q4截止，第四三极管Q2的基极为高电平，第四三极管Q2截止，此时第二转换电路中的MOD_RXD接口为3.3V高电平；
当第二转换电路中的MCU_TX接口为低电平时，第三三极管Q4导通，第四三极管Q2的基极为低电平，第四三极管Q2导通，此时第二转换电路中的MOD_RXD接口为低电平。
6.如权利要求3所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，当第三转换电路中的MCU_CFG接口为高电平时，第五三极管Q7截止，第六三极管Q5的基极为高电平，第六三极管Q5截止，此时第三转换电路中的MOD_CFG接口为3.3V高电平；
当第三转换电路中的MCU_CFG接口为低电平时，第五三极管Q7导通，第六三极管Q5的基极为低电平，第六三极管Q5导通，此时第三转换电路中的MOD_CFG接口为低电平。
7.如权利要求3所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，当第四转换电路中的MCU_RST接口为高电平时，第七三极管Q8截止，第八三极管Q6的基极为高电平，第八三极管Q6截止，此时第四转换电路中的MOD_RST接口为3.3V高电平；
当第四转换电路中的MCU_RST接口为低电平时，第七三极管Q8导通，第八三极管Q6的基极为低电平，第八三极管Q6导通，此时第四转换电路中的MOD_RST接口为低电平。
8.如权利要求1所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，所述电源模块(4)为大小为5V直流的电源，所述稳压模块(5)包括有TCP稳压电源，所述TCP稳压电源大小为3.3V的直流电源。
9.如权利要求8所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，所述电源模块(4)的供电方式包括有线供电、电池供电。
10.如权利要求1所述的红外入侵检测的无线传输传感器，其特征在于，所述单片机模块(1)为STM32单片机；所述红外感应模块U3为HC-SR 501人体红外感应器，所述光耦模块U5为TLP521-1；所述单片机模块(1)包括有8个GPIO接口K12。
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Granted publication date: 20180406 Termination date: 20210919 |