CN208044834U - 一种无线多功能传感器控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无线通信设备领域，公开了一种无线多功能传感器控制器，包括电源管理模块、无线通信模块、粉尘传感器检测模块、温湿度传感器检测模块和RS485传感器检测模块；所述粉尘传感器检测模块、所述温湿度传感器检测模块和所述RS485传感器检测模块均与所述无线通信模块相连；所述电源管理模块为各个模块供电。本实用新型能够实时监测周围环境的变化以采取应对措施改善生产生活环境，实现了经济实用性、便利性、节能性、功能可扩展性、智能化等特性相统一。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信设备领域，尤其涉及一种无线多功能传感器控制器。
背景技术
物联网的概念是在互联网的概念的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品通过物联网域名相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、监控和管理的一种网络概念。人们可以在农业生产中利用设备来检测土壤的水分含量和温度，并检测水质，在根据检测到的数据结果来采取相应的措施以减少外界不良环境对农业造成的损失。人们对环境的要求越来越高，这就需要能不断监测环境的变化以采取应对措施改善生产生活环境，可以利用各种传感器来检测周围环境中的粉尘浓度以及有害气体含量（如CO、SO2、NO2等）。
为了解决上述问题，本实用新型提出了一种无线多功能传感器控制器，能够贴合人们对环境监测的实际需求。本实用新型是基于无线网络进行通信的，空气温湿度检测、空气污染检测、水质检测以及土壤水分含量检测等多功能于一体的检测控制器。通过对应的传感器测出相关数据，并可以通过无线网络通信把获得的数据发送回后台处理，便于数据管理和使用。本实用新型实现了经济实用性、便利性、节能性、功能可扩展性、智能化等特性相统一。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种无线多功能传感器控制器，能够实现空气温湿度检测、空气污染检测、水质检测以及土壤水分含量检测等。
本实用新型的具体技术方案如下：
一种无线多功能传感器控制器，包括：
电源管理模块、无线通信模块、粉尘传感器检测模块、温湿度传感器检测模块和RS485传感器检测模块；
所述粉尘传感器检测模块、所述温湿度传感器检测模块和所述RS485传感器检测模块均与所述无线通信模块相连；
所述电源管理模块为各个模块供电。
进一步地，所述无线通信模块为ZigBee通信模块、WiFi通信模块或蓝牙通信模块中的一种，所述无线通信模块包括MCU和射频收发器。
优选地，所述RS485传感器检测模块用于外接具有RS485通信接口类型的传感器。
进一步地，所述电源管理模块包括太阳能供电模块、DC供电模块和DC-DC LDO模块，所述太阳能供电模块和所述DC供电模块均与所述DC-DC LDO模块相连。
优选地，所述太阳能供电模块包括太阳能电池板和可充电式锂电池，所述锂电池的输出电压为12V。
进一步地，所述DC供电模块的输出电压为12V。
优选地，所述电源管理模块的输出电压为5V或3.3V。
进一步地，所述无线通信模块通过I2C总线与所述温湿度传感器检测模块进行通信，所述无线通信模块通过UART总线与所述粉尘传感器检测模块进行通信。
优选地，所述控制器还包括其他类型接口传感器模块，所述其他类型接口传感器模块用于连接模拟输出的传感器。
进一步地，所述控制器还包括存储器模块、开关和指示灯。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
本实用新型是基于无线网络进行通信的，空气温湿度检测、空气污染检测、水质检测以及土壤水分含量检测等多功能于一体的检测控制器。通过对应的传感器测试出相关数据，并可以通过无线网络通信把测试数据发送回后台处理，便于数据管理和使用。本实用新型实现了经济实用性、便利性、节能性、功能可扩展性、智能化等特性相统一。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种无线多功能传感器控制器原理结构框图；
图2是本实用新型实施例提供的一种无线多功能传感器控制器电路原理图；
图3是本实用新型实施例提供的一种无线多功能传感器控制器爆炸图。
其中，附图标记为：101-电源管理模块，102-无线通信模块，103-粉尘传感器检测模块，104-温湿度传感器检测模块，105-RS485传感器检测模块，106-存储器模块，107-开关，108-指示灯，1-太阳能板，2-铁盒，3-L型固定片，4-M3机牙螺丝，5-遮盖，6-遮片，7-M4机牙螺丝，8-产品ZA07，9-底盖，10-铁片，11-M5螺杆，12-M5螺母，13-M6螺母，14-M6螺栓，15-防鸟针，16-针孔架，17-太阳能板支架，18-支柱固定片，19-M8弹簧垫圈，20-M8螺母，21-M8盖螺母，22-传感器支架，23-M4螺母，24-M5机牙螺丝，25-其他传感器，26-L型支架，27-自攻螺丝，28-U型螺杆。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸链接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参见图1，其示出了一种无线多功能传感器控制器原理结构框图，包括电源管理模块101、无线通信模块102、粉尘传感器检测模块103、温湿度传感器检测模块104和RS485传感器检测模块105；所述粉尘传感器检测模块103、所述温湿度传感器检测模块104和所述RS485传感器检测模块105均与所述无线通信模块102相连；所述电源管理模块101为各个模块供电。
所述无线通信模块102为ZigBee通信模块、WiFi通信模块或蓝牙通信模块中的一种，所述无线通信模块包括MCU和射频收发器。所述无线通信模块102把在线检测到的传感器数据通过无线通信的方式传送回后台集中处理，这样可大大提高采集工作的操作效率并减小工作量。
所述粉尘传感器检测模块103可连续检测环境中不同粒径的悬浮颗粒的质量浓度，所述温湿度传感器检测模块104可检测并发送当前环境空气的温湿度数据，人们可以快速获知当前的环境状况而采取相应的应对措施，给使用者带来了便利性。
所述RS485传感器检测模块105用于外接具有RS485通信接口类型的传感器，使用者可根据实际需求连接多个RS485传感器作为一个检测系统使用，它可以随意扩展的特性大大加强了产品使用的灵活性和便利性，并节约了使用成本。如RS485接口的气体传感器：大气压、CO2、CO、NO2、SO2、O3、NO、H2S、SO2、风速、风向；RS485接口的水质传感器：PH值、ORP、浊度，它们可用于汽车尾气检测，煤、油为燃料的工厂废气排放检测，水产养殖，海产养殖，大棚种植，工地扬尘检测，智能农场等系统中。
所述电源管理模块101包括太阳能供电模块、DC供电模块和DC-DC LDO模块，所述太阳能供电模块和所述DC供电模块均与所述DC-DC LDO模块相连。所述太阳能供电模块包括太阳能电池板和可充电式锂电池，所述锂电池的输出电压为12V。所述DC供电模块的输出电压为12V。所述电源管理模块101的输出电压为5V或3.3V。其中，采用太阳能电池板+可充电锂电池的供电方式，便于户外使用；DC供电方式可用于户内外无阳光的场合。若采用太阳能电池板+可充电锂电池的供电方式，可充分利用绿色环保的太阳能资源，且有自动充放电管理功能，所以它具有绿色节能的特征和便于使用的特征。
所述无线通信模块102通过I2C总线与所述温湿度传感器检测模块104进行通信，所述无线通信模块102通过UART总线与所述粉尘传感器检测模块103进行通信。
所述控制器还包括其他类型接口传感器模块，所述其他类型接口传感器模块用于连接模拟输出的传感器，如土壤水分含量传感器。
所述控制器还包括存储器模块106、开关107和指示灯108。本实施例中的存储器模块106为EEPROM，用于存储采集的数据信息和处理后的数据信息。
请参见图2，其示出了一种无线多功能传感器控制器电路原理图，其中各主要元器件的参考型号及其参考值如下所示：
集成电路：DC-DC U9 MP2451；LDO U11 RT9078-33GJ5；移位寄存器U13 74HC595；E2PROM U1 AT24C02D；SHT30 sensor U14:模组U5 R100H（天线）；RS485转换IC U2MAX3485；
电阻：
0603-R13，R18，R19，R20，R21，R43，R45，R46，R47，R51，R115，R116，R118，R119 0Ω；R107，R108 R126 1K；R4，R5，R100，R101 1OK；R98 18K；R92 20K；R15，R16 51K；R99 95，3K；R72，R93，R117 R125 R127 100K；R14 R37 R70 R84 R86 R109 1M；
电容：
0603-C33 33PF；C2，C3，C4，C15，C17，V19，C20，C21，C22，C30，C36，C37 0.1UUF；1206-E7 4.7UF；钽电容A壳-E5，E11，E13，E14 10UF；
二极管-D5 IN5819；D4 IN4148WS；电感-L1 27UH；L3 4.7UH；三极管-Q3，Q6，Q8，Q9，Q14 s8050；MOS管-Q5，Q11，Q12，Q13；发光二极管LED1，LED2，J11：RS485 sensor-NO2，NO，03，CO2，大气压，风速，风向，CO，SO2，H2S，噪音sensor；粉尘传感器sensor(PM2.5)-PMS7003M，CO2气体传感器sensor(非RS485)-MH-Z14。以上所述仅为本实用新型的一种较佳实施例，但不限于此。
请参见图3，其示出了一种无线多功能传感器控制器爆炸图，包括太阳能板1，铁盒2，L型固定片3，M3机牙螺丝4，遮盖5，遮片6，M4机牙螺丝7，产品（ZA07）8，底盖9，铁片10， M5螺杆11，M5螺母12，M6螺母13，M6螺栓14，防鸟针15，针孔架16，太阳能板支架17，支柱固定片18，M8弹簧垫圈19，M8螺母20，M8盖螺母21，传感器支架22， M4螺母23，M5机牙螺丝24，其他传感器25，L型支架26，自攻螺丝27， U型螺杆28。
本实施例所采用的无线通信模块102为集成了低功耗、内部资源丰富的无线芯片，以及无线信号发送接收单元，主要负责处理多路传感器检测，控制指示灯108和开关107电路，并通过无线通信协议接入无线网络，与后台无线控制端进行信息交流。
本实用新型的具体工作原理如下：
可充电式锂电池或者直流供电对控制器供电，通过电源转换线路，使设备各模块正常工作，各个检测传感器的参量数据传输至无线通信模块102，通过无线收发模块将数发送至后台无线控制端。
本实施还提供了一种无线多功能感应检测方法，具体步骤如下：
S1. 电源管理模块101为设备各个模块供电，保证各个模块能得到相匹配的耗电量。可采用太阳能电池板+可充电式锂电池或者直流供电方式。
S2. 集成控制芯片的无线通信模块102发出扫描信号，设备通过信号加入到无线网络当中。
S3. 按键开关输入检测，输出指示灯。
S4. 集成控制芯片的无线通信模块102，可检测多个传感器数据。
本实用新型是基于无线网络进行通信的，空气温湿度检测、空气污染检测、水质检测以及土壤水分含量检测等多功能于一体的检测控制器。通过对应的传感器测出相关数据，并可以通过无线网络通信把获得的数据发送回后台处理，便于数据管理和使用。本实用新型实现了经济实用性、便利性、节能性、功能可扩展性、智能化等特性相统一。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，包括电源管理模块（101）、无线通信模块（102）、粉尘传感器检测模块（103）、温湿度传感器检测模块（104）和RS485传感器检测模块（105）；
所述粉尘传感器检测模块（103）、所述温湿度传感器检测模块（104）和所述RS485传感器检测模块（105）均与所述无线通信模块（102）相连；
所述电源管理模块（101）为各个模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述无线通信模块（102）为ZigBee通信模块、WiFi通信模块或蓝牙通信模块中的一种，所述无线通信模块包括MCU和射频收发器。
3.根据权利要求1所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述RS485传感器检测模块（105）用于外接具有RS485通信接口类型的传感器。
4.根据权利要求1所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述电源管理模块（101）包括太阳能供电模块、DC供电模块和DC-DC LDO模块，所述太阳能供电模块和所述DC供电模块均与所述DC-DC LDO模块相连。
5.根据权利要求4所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述太阳能供电模块包括太阳能电池板和可充电式锂电池，所述锂电池的输出电压为12V。
6.根据权利要求4所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述DC供电模块的输出电压为12V。
7.根据权利要求4所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述电源管理模块（101）的输出电压为5V或3.3V。
8.根据权利要求1所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述无线通信模块（102）通过I2C总线与所述温湿度传感器检测模块（104）进行通信，所述无线通信模块（102）通过UART总线与所述粉尘传感器检测模块（103）进行通信。
9.根据权利要求1所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述控制器还包括其他类型接口传感器模块，所述其他类型接口传感器模块用于连接模拟输出的传感器。
10.根据权利要求1所述的一种无线多功能传感器控制器，其特征在于，所述控制器还包括存储器模块（106）、开关（107）和指示灯（108）。
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| CN201820023827.8U CN208044834U (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 一种无线多功能传感器控制器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110160588A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-23 | 上海旭宇信息科技有限公司 | 一种基于无线数据传输平台的智能环境监测系统 |
| CN113340338A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-09-03 | 南昌航空大学 | 一种基于NB-IoT的温湿度与PM信息采集系统及设计方法 |
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2018
- 2018-01-08 CN CN201820023827.8U patent/CN208044834U/zh active Active
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| CN113340338A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-09-03 | 南昌航空大学 | 一种基于NB-IoT的温湿度与PM信息采集系统及设计方法 |
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