CN208752780U - 一种低功耗压力变送器无线通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗压力变送器无线通信装置，包括3.7V较大容量锂电池、3.7V较小容量锂电池、7.4V转5V DC‑DC稳压电路、7.4V转3.8V DC‑DC稳压电路、3.7V转3.3V LDO稳压电路、5V转3.3V LDO稳压电路、模数转换电路、NB‑IoT模块电路、压力变送器和低功耗主控电路。本实用新型所述的一种低功耗压力变送器无线通信装置，通过对电源模块的管理，大幅降低整个模块运行过程中的能耗，提高电池寿命，压力变送器信号通过无线通信模块经由运营商基站发送到云端服务器，可以对大量传感器数据进行统一管理。
Description
技术领域
本实用新型属于机械工业自动化领域，具体涉及一种低功耗压力变送器无线通信装置。
背景技术
近年来，随着无线通信和物联网技术的发展，国内越来越多的传感器选择接入云端的服务器。然而，目前市面上常见的压力变送器多是采用220V交流电经过开关电源进行供电，所采集到的数据通过网线或WiFi传入服务器，这种方案需要较为复杂的连线，而且传感器布置不灵活，因此研究出低功耗的压力变送器无线通信装置有着十分重要的现实意义。
一套好的检测系统必须要有成熟而完善的算法。本实用新型对压力变送器的信号滤波算法进行研究，以期提高压力变送器的检测灵敏度和准确性。如果能将好的算法应用于压力变送器的信号检测中，无疑能使服务器接收到的数据更为准确。
现有的压力变送器大多为4-20mA的信号，通过线缆将信号传送到工控机，然后集中发送至服务器，也有一些压力变送器集成了以太网口或WiFi，可以将数据直接发往服务器，然而，由于供电和传感器体积以及通信环境的约束，导致目前压力变送器无法做到灵活排布，检测灵敏度低，可靠性差。目前国内外关于压力变送器无线传输的研究还停留在理论和方法的探索上，没有系统的标准和完善的解决方案，尤其是在如何降低功耗和提高检测精度和具体的实现上最具争议。
未来的压力变送器发展趋势必然是根据现场作业的条件选取合适的安装方式，基于基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）的压力变送器无线通信装置由于其低功耗的特点，可以应用在地下或一些电缆无法触及的场所，结合高精度ADC和检测算法，可以降低外界对传感器造成的精度的影响，解决了上述不足。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种低功耗压力变送器无线通信装置。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种低功耗压力变送器无线通信装置，包括3.7V较大容量锂电池、3.7V较小容量锂电池、7.4V转5V DC-DC稳压电路、7.4V转3.8V DC-DC稳压电路、3.7V转3.3V低压差线性稳压器（low dropout regulator，LDO）稳压电路、5V转3.3V LDO稳压电路、模数转换电路、NB-IoT模块电路、压力变送器和低功耗主控电路，其中，所述3.7V较大容量锂电池的正极和3.7V较小容量锂电池负极相连，3.7V较大容量锂电池的正极连接3.7V转3.3V LDO稳压电路，所述3.7V较小容量锂电池的正极与7.4V转5V DC-DC稳压电路和7.4V转3.8V DC-DC稳压电路连接；所述3.7V转3.3V LDO稳压电路与低功耗主控电路连接，所述低功耗主控电路分别连接7.4V转3.8V DC-DC稳压电路、NB-IoT模块电路、模数转换电路、7.4V转5V DC-DC稳压电路和5V转3.3V LDO稳压电路，所述7.4V转3.8V DC-DC稳压电路与NB-IoT模块电路连接，所述7.4V转5V DC-DC稳压电路分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，所述压力变送器与数模转换电路连接，所述数模转换电路与5V转3.3V LDO稳压电路连接。
7.4V转5V DC-DC稳压电路包括芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容C1和电容C7，电容C7的一端和芯片U1的引脚2均与3.7V较小容量锂电池的正极相连，电容C7的另一端和电阻R3的一端均连接地线，电阻R3另一端分别与芯片U1的引脚5和电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端、电感L1的一端、芯片U1的引脚10均与电容C1的正极相连，芯片U1的引脚10分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，电感L1的另一端与芯片U1的引脚9连接，芯片U1的引脚8和引脚3均与低功耗主控电路相连，引脚1、引脚4和引脚6均连接地线，引脚7与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端连接3.3V网络节点，芯片U1为TPS62175。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的7.4V转3.8V DC-DC稳压电路包括芯片U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L2、电容C8和电容C10，电容C10的一端和芯片U3的引脚2均与3.7V较小容量锂电池的正极相连，电容C10的另一端和电阻R6的一端均连接地线，电阻R6另一端分别与芯片U3的引脚5和电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端、电感L2的一端、芯片U3的引脚10均与电容C8的正极相连，芯片U3的引脚10分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，电感L2的另一端与芯片U3的引脚9连接，芯片U3的引脚8和引脚3均与低功耗主控电路相连，引脚1、引脚4和引脚6均连接地线，引脚7与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端连接3.3V网络节点，芯片U3为TPS62175。
上述的3.7V转3.3V LDO稳压电路包括芯片U4、电容C12和电容C13，芯片U4的引脚1、引脚3和电容C12的一端均与3.7V较大容量锂电池正极连接，电容C12的另一端、芯片U4的引脚2和引脚4与地线连接，芯片U4的引脚4与电容C13的一端连接，电容C13的另一端与芯片U4的引脚5均与低功耗主控电路连接，芯片U4为TPS78233。
上述的5V转3.3V LDO稳压电路包括芯片U6、电容C15和电容C16，芯片U6的引脚1和电容C15的一端均与芯片U1的引脚10连接，芯片U6的引脚3与低功耗主控电路连接，电容C15的另一端、芯片U6的引脚2和引脚4与地线连接，芯片U6的引脚4与电容C16的一端连接，电容C16的另一端与芯片U6的引脚5均与模数转换电路连接，芯片U6为TPS78233。
上述的模数转换电路包括芯片U5和电容C14，芯片U5的引脚1、引脚2、引脚9、引脚10均与低功耗主控电路连接，引脚3与网络标号AOUT连接，引脚4、引脚6和引脚7均与地线连接，引脚5与低功耗主控电路连接，引脚8和电容C14一端均与芯片U6的引脚5连接，的电容C14另一端与地线连接，芯片U5为AD7789。
上述的NB-IoT模块电路包括芯片U7、电阻R8和电阻R9，芯片U7的引脚1和引脚2均与芯片U3的引脚10 连接，芯片U7的引脚3、引脚4、引脚17、引脚39、引脚40和引脚42均与地线连接，引脚35和引脚36分别与电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，电阻R8的另一端和电阻R9的另一端均与低功耗主控电路连接，芯片U7为WH-NB73。
上述的低功耗主控电路包括芯片U2、晶振X1、电阻R7、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C9、电容C11、电容C17、电感FB1、电感FB2和复位按键RESET，芯片U2的引脚10和引脚12均连接芯片U3的引脚8，芯片U2的引脚11和引脚13均连接芯片U1的引脚8，芯片U2的引脚14和引脚15分别连接芯片U5的引脚2和引脚1，芯片U2的引脚16和引脚17分别连接芯片U5的引脚9和引脚10，芯片U2的引脚29连接芯片U3的引脚3，芯片U2的引脚30和引脚31分别连接电阻R8的另一端和电阻R9的另一端，芯片U2的引脚32和引脚33分别连接芯片U1的引脚3和芯片U6的引脚3，芯片U2的引脚34和引脚37分别与P2的引脚1和引脚3连接，P2的引脚2与地线连接，引脚4与芯片U4的引脚5连接，芯片U2的引脚24、引脚36、引脚48和引脚9均与芯片U4的引脚5连接，芯片U2的引脚23、引脚35、引脚47和引脚8均与地线连接，晶振X1一端与芯片U2的引脚4和电容C11均连接，晶振X1的另一端与芯片U2的引脚3和电容C9均连接，电容C11的另一端和电容C9的另一端均与地线连接，电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端和电容C6的一端均与地线连接，电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端和电阻R7的一端均与芯片U4的引脚5连接，电容C6的另一端与芯片U2的引脚1连接，电阻R7的另一端与芯片U2的引脚7、电容C17的一端和复位按键RESET的一端连接，电容C17的另一端和复位按键RESET的另一端均与地线连接，电感FB1一端连接地线，另一端连接模拟地，电感FB2一端与芯片U5的引脚5连接，另一端与芯片U5的引脚8连接，芯片U2为STM32L151C8T6。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型相较于市面上常见的220V交流电输入供电的压力变送器，有着更低的功耗，可以采用锂电池供电，并且持续两年不需要更换电池节省了电源线的排布。传感器采用了24位独立ADC，相比于有些处理器自带的12位ADC有着更高的精度。传感器把测量到的信号通过NB-IoT经过电信的基站传送到服务器，节省了信号线的排布，在服务器上可以方便地对大量传感器数据进行统一管理，提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的电源方案示意图；
图3是本实用新型的7.4V转5V DC-DC稳压电路原理图；
图4是本实用新型的7.4V转3.8V DC-DC稳压电路原理图；
图5是本实用新型的3.7V转3.3V LDO稳压电路原理图；
图6是本实用新型的5V转3.3V LDO稳压电路原理图；
图7是本实用新型的模数转换电路原理图；
图8是本实用新型的模拟量采集示意图；
图9是本实用新型的NB-IoT模块电路原理图；
图10是本实用新型的无线通信示意图；
图11是本实用新型的低功耗主控电路原理图；
图12是本实用新型的总体流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
参见图1，本实用新型的一种低功耗压力变送器无线通信装置，包括3.7V较大容量锂电池、3.7V较小容量锂电池、7.4V转5V DC-DC稳压电路、7.4V转3.8V DC-DC稳压电路、3.7V转3.3V LDO稳压电路、5V转3.3V LDO稳压电路、模数转换电路、NB-IoT模块电路、压力变送器和低功耗主控电路，其中，所述3.7V较大容量锂电池的正极和3.7V较小容量锂电池负极相连，3.7V较大容量锂电池的正极连接3.7V转3.3V LDO稳压电路，所述3.7V较小容量锂电池的正极与7.4V转5V DC-DC稳压电路和7.4V转3.8V DC-DC稳压电路连接；所述3.7V转3.3V LDO稳压电路与低功耗主控电路连接，所述低功耗主控电路分别连接7.4V转3.8V DC-DC稳压电路、NB-IoT模块电路、模数转换电路、7.4V转5V DC-DC稳压电路和5V转3.3V LDO稳压电路，所述7.4V转3.8V DC-DC稳压电路与NB-IoT模块电路连接，所述7.4V转5V DC-DC稳压电路分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，所述压力变送器与数模转换电路连接，所述数模转换电路与5V转3.3V LDO稳压电路连接。
参见图2，3.7V较大容量锂电池的和3.7V较小容量锂电池串联，得到3.7V和7.4V的电压输出，其中一个锂电池需要直接给单片机不间断地供电，所以需要更大的容量，稳压芯片采用TPS78233 LDO稳压，稳压芯片的功耗为输入和输出的压差减去负载电流，所以从3.7V降压到3.3V可以减小稳压芯片产生的功耗，其他芯片需要用到5V和3.8V的电源电压且负载端电流较大，所以都从7.4V采用TPS62175 DC-DC稳压，并且使能脚接到单片机上，由单片机管理电源的通断。
参见图3，7.4V转5V DC-DC稳压电路包括芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容C1和电容C7，电容C7的一端和芯片U1的引脚2均与3.7V较小容量锂电池的正极相连，电容C7的另一端和电阻R3的一端均连接地线，电阻R3另一端分别与芯片U1的引脚5和电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端、电感L1的一端、芯片U1的引脚10和电容C1的正极相连，芯片U1的引脚10分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，电感L1的另一端与芯片U1的引脚9连接，芯片U1的引脚8和引脚3均与低功耗主控电路相连，引脚1、引脚4和引脚6均连接地线，引脚7与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端连接3.3V电压，芯片U1为TPS62175。
参见图4，7.4V转3.8V DC-DC稳压电路包括芯片U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L2、电容C8和电容C10，电容C10的一端和芯片U3的引脚2均与3.7V较小容量锂电池的正极相连，电容C10的另一端和电阻R6的一端均连接地线，电阻R6另一端分别与芯片U3的引脚5和电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端、电感L2的一端、芯片U3的引脚10和电容C8的正极相连，芯片U3的引脚10分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，电感L2的另一端与芯片U3的引脚9连接，芯片U3的引脚8和引脚3均与低功耗主控电路相连，引脚1、引脚4和引脚6均连接地线，引脚7与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端连接3.3V电压，芯片U3为TPS62175。
7.4V转5V DC-DC稳压电路和7.4V转3.8V DC-DC稳压电路的实施例为：在对功耗较大且不会长时间使用的模块进行降压时采用DC-DC稳压，其中将7.4V降为5V的分压电阻分别选787K和150K，将7.4V降为3.8V的分压电阻分别选562K和150K，选的阻值较大是为了减小功耗，TPS62175的使能脚和休眠脚分别直连单片机的IO口，由于它们内部下拉，所以当单片机IO浮空时，电源芯片不使能，电源PowerGood信号经过3.3V上拉后接入单片机IO口。
参见图5，3.7V转3.3V LDO稳压电路包括芯片U4、电容C12和电容C13，芯片U4的引脚1、引脚3和电容C12的一端均与3.7V较大容量锂电池正极连接，电容C12的另一端、芯片U4的引脚2和引脚4与地线连接，芯片U4的引脚4与电容C13的一端连接，电容C13的另一端与芯片U4的引脚5均与低功耗主控电路连接，芯片U4为TPS78233。
参见图6，5V转3.3V LDO稳压电路包括芯片U6、电容C15和电容C16，芯片U6的引脚1和电容C15的一端均与芯片U1的引脚10连接，芯片U6的引脚3与低功耗主控电路连接，电容C15的另一端、芯片U6的引脚2和引脚4与地线连接，芯片U6的引脚4与电容C16的一端连接，电容C16的另一端与芯片U6的引脚5均与模数转换电路连接，芯片U6为TPS78233。
参见图7，模数转换电路包括芯片U5和电容C14，芯片U5的引脚1、引脚2、引脚9、引脚10均与低功耗主控电路连接，引脚3与网络标号AOUT连接，引脚4、引脚6和引脚7均与地线连接，引脚5与低功耗主控电路连接，引脚8和电容C14一端均与芯片U6的引脚5连接，的电容C14另一端与地线连接，芯片U5为AD7789。
参见图8，模数转换电路采用SPI和单片机通信。考虑到近距离通信采用电压信号可以减小功耗，而远距离通信情况下电流信号更不容易收到干扰，本实用新型的模拟量采集接口兼容了这两种信号，采集电流信号和电压信号在电路上的不同就是电流信号需要通过一个150R的采样电阻，该电阻选用1%的精度，在信号和AD7789连接处各串入一个0R电阻，当需要哪种信号时就将哪边的0R电阻焊上。
参见图9，NB-IoT模块电路包括芯片U7、电阻R8和电阻R9，芯片U7的引脚1和引脚2均与芯片U3的引脚10 连接，芯片U7的引脚3、引脚4、引脚17、引脚39、引脚40和引脚42均与地线连接，引脚35和引脚36分别与电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，电阻R8的另一端和电阻R9的另一端均与低功耗主控电路连接，芯片U7为WH-NB73。
参见图10，NB-IoT模块和单片机采用串口AT指令透传。主控对NB-IoT采用指令CoAP模式，使用AT串口指令进行数据通信，NB-IoT模块是整个装置中功耗最大的部分，所以它的电源只能在进行数据发送时接通。信号滤波算法采用消抖滤波法，由于压力变化较为缓慢，整个装置的采样间隔设为30分钟，即每30分钟使能压力变送器和ADC，采样数据后装置进入休眠状态，采用消抖滤波法对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果且可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动。
参见图11，低功耗主控电路包括芯片U2、晶振X1、电阻R7、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C9、电容C11、电容C17、电感FB1、电感FB2和复位按键RESET，芯片U2的引脚10和引脚12均连接芯片U3的引脚8，芯片U2的引脚11和引脚13均连接芯片U1的引脚8，芯片U2的引脚14和引脚15分别连接芯片U5的引脚2和引脚1，芯片U2的引脚16和引脚17分别连接芯片U5的引脚9和引脚10，芯片U2的引脚29连接芯片U3的引脚3，芯片U2的引脚30和引脚31分别连接电阻R8的另一端和电阻R9的另一端，芯片U2的引脚32和引脚33分别连接芯片U1的引脚3和芯片U6的引脚3，芯片U2的引脚34和引脚37分别与P2的引脚1和引脚3连接，P2的引脚2与地线连接，引脚4与芯片U4的引脚5连接，芯片U2的引脚24、引脚36、引脚48和引脚9均与芯片U4的引脚5连接，芯片U2的引脚23、引脚35、引脚47和引脚8均与地线连接，晶振X1一端与芯片U2的引脚4和电容C11均连接，晶振X1的另一端与芯片U2的引脚3和电容C9均连接，电容C11的另一端和电容C9的另一端均与地线连接，电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端和电容C6的一端均与地线连接，电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端和电阻R7的一端均与芯片U4的引脚5连接，电容C6的另一端与芯片U2的引脚1连接，电阻R7的另一端与芯片U2的引脚7、电容C17的一端和复位按键RESET的一端连接，电容C17的另一端和复位按键RESET的另一端均与地线连接，电感FB1一端连接地线，另一端连接模拟地，电感FB2一端与芯片U5的引脚5连接，另一端与芯片U5的引脚8连接，芯片U2为STM32L151C8T6。为降低功耗，单片机只是用PA口，采用高速晶振采用内部晶振。而为了获得更准确的休眠时间，实时晶振采用外部晶振。
参见图12，单片机供电采用LDO 3.7V转3.3V方案，在产品整个使用过程中不断电，而压力变送器，模数转换芯片和NB-IoT模块在工作过程中电源可由单片机管理，以达到省电的目的。在单片机休眠时，板子上的元器件只有单片机供电，其他模块均断电，采集信号时，将压力变送器和模数转换芯片的电源使能，在通讯时，将NB-IoT模块使能，单片机工作在低功耗运行模式。以一个较大容量的3.7V锂电池和一个较小容量的3.7V锂电池串联，得到3.7V和7.4V电源，其中3.7V电源由较大容量的锂电池提供。由于给主控供电的3.3V是持续供电的，且主控大多数时间处于待机状态，功耗极低，在低负载情况下，LDO稳压效率高于DC-DC稳压，所以采用LDO稳压方式，而其他模块工作时间较短，仅在工作时才供电，所以可以使用DC-DC稳压，稳压芯片的使能由主控芯片控制。在休眠情况下，主控芯片工作在休眠模式，其所有GPIO管脚均设置为模拟输入，这样做是为了减小功耗，装置所使用的稳压芯片的使能脚均为高电平有效，并且管脚内部下拉，所以当主控的GPIO悬空时，其余模块的电源都是关断的。当进入采样模式，主控芯片工作在低功耗运行模式，采用SPI和模数转换芯片通信，采样开始时，先使能压力变送器电源，延时大约5秒等模块初始化完毕后使能AD7789，然后根据采样的时4-20mA电流信号还是0-3.3V电压信号采样100个数据，数据采用消抖滤波法，最终筛选出一个数据存入内存，消抖滤波法的具体方法为：设置一个滤波计数器，将每次采样值与当前有效值比较，如果采样值等于当前有效值，则计数器清零；如果采样值不等于当前有效值，则计数器加一，并判断计数器是否大于或等于上限N（溢出）；如果计数器溢出，则将本次值替换当前有效值，并清计数器。采用串口和无线通信模块通信，装置不需要即刻将采集到的压力信号发送到服务器，而是大约一天发送一次，为了避免同时向服务器发送大量数据而导致服务器崩溃，该装置将根据从NB-IoT模块读取到的身份识别码决定数据的发送时间。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种低功耗压力变送器无线通信装置，其特征是：包括3.7V大容量锂电池、3.7V小容量锂电池、7.4V转5V DC-DC稳压电路、7.4V转3.8V DC-DC稳压电路、3.7V转3.3V LDO稳压电路、5V转3.3V LDO稳压电路、模数转换电路、NB-IoT模块电路、压力变送器和低功耗主控电路，其中，所述3.7V大容量锂电池的正极和3.7V小容量锂电池负极相连，3.7V大容量锂电池的正极连接3.7V转3.3V LDO稳压电路，所述3.7V小容量锂电池的正极与7.4V转5V DC-DC稳压电路和7.4V转3.8V DC-DC稳压电路连接；所述3.7V转3.3V LDO稳压电路与低功耗主控电路连接，所述低功耗主控电路分别连接7.4V转3.8V DC-DC稳压电路、NB-IoT模块电路、模数转换电路、7.4V转5V DC-DC稳压电路和5V转3.3V LDO稳压电路，所述7.4V转3.8V DC-DC稳压电路与NB-IoT模块电路连接，所述7.4V转5V DC-DC稳压电路分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，所述压力变送器与数模转换电路连接，所述数模转换电路与5V转3.3V LDO稳压电路连接；
所述7.4V转5V DC-DC稳压电路包括芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电感L1、电容C1和电容C7，所述电容C7的一端和芯片U1的引脚2均与3.7V小容量锂电池的正极相连，电容C7的另一端和电阻R3的一端均连接地线，所述电阻R3另一端分别与芯片U1的引脚5和电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端、电感L1的一端、芯片U1的引脚10均与电容C1的正极相连，所述芯片U1的引脚10分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，所述电感L1的另一端与芯片U1的引脚9连接，所述芯片U1的引脚8和引脚3均与低功耗主控电路相连，引脚1、引脚4和引脚6均连接地线，引脚7与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端连接3.3V网络节点，所述的芯片U1为TPS62175。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗压力变送器无线通信装置，其特征是：
所述7.4V转3.8V DC-DC稳压电路包括芯片U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电感L2、电容C8和电容C10，所述电容C10的一端和芯片U3的引脚2均与3.7V小容量锂电池的正极相连，电容C10的另一端和电阻R6的一端均连接地线，所述电阻R6另一端分别与芯片U3的引脚5和电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端、电感L2的一端、芯片U3的引脚10均与电容C8的正极相连，所述芯片U3的引脚10分别与5V转3.3V LDO稳压电路和压力变送器连接，所述电感L2的另一端与芯片U3的引脚9连接，所述芯片U3的引脚8和引脚3均与低功耗主控电路相连，引脚1、引脚4和引脚6均连接地线，引脚7与电阻R5的一端相连，所述电阻R5的另一端连接3.3V网络节点，所述的芯片U3为TPS62175。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗压力变送器无线通信装置，其特征是：所述3.7V转3.3V LDO稳压电路包括芯片U4、电容C12和电容C13，所述芯片U4的引脚1、引脚3和电容C12的一端均与3.7V大容量锂电池正极连接，所述电容C12的另一端、芯片U4的引脚2和引脚4与地线连接，所述芯片U4的引脚4与电容C13的一端连接，所述电容C13的另一端与芯片U4的引脚5均与低功耗主控电路连接，所述芯片U4为TPS78233。
4.根据权利要求3所述的一种低功耗压力变送器无线通信装置，其特征是：所述5V转3.3V LDO稳压电路包括芯片U6、电容C15和电容C16，所述芯片U6的引脚1和电容C15的一端均与芯片U1的引脚10连接，所述芯片U6的引脚3与低功耗主控电路连接，所述电容C15的另一端、芯片U6的引脚2和引脚4与地线连接，所述芯片U6的引脚4与电容C16的一端连接，所述电容C16的另一端与芯片U6的引脚5均与模数转换电路连接，所述芯片U6为TPS78233。
5.根据权利要求4所述的一种低功耗压力变送器无线通信装置，其特征是：所述模数转换电路包括芯片U5和电容C14，所述芯片U5的引脚1、引脚2、引脚9、引脚10均与低功耗主控电路连接，引脚3与网络标号AOUT连接，引脚4和引脚7均与地线连接，引脚6与模拟地连接，引脚5与低功耗主控电路连接，引脚8和电容C14一端均与芯片U6的引脚5连接，所述的电容C14另一端与地线连接，所述芯片U5为AD7789。
6.根据权利要求5所述的一种低功耗压力变送器无线通信装置，其特征是：所述NB-IoT模块电路包括芯片U7、电阻R8和电阻R9，所述芯片U7的引脚1和引脚2均与芯片U3的引脚10连接，所述芯片U7的引脚3、引脚4、引脚17、引脚39、引脚40和引脚42均与地线连接，引脚35和引脚36分别与电阻R8的一端和电阻R9的一端连接，所述电阻R8的另一端和电阻R9的另一端均与低功耗主控电路连接，所述芯片U7为WH-NB73。
7.根据权利要求1至6任一所述的一种低功耗压力变送器无线通信装置，其特征是：所述低功耗主控电路包括芯片U2、晶振X1、电阻R7、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C9、电容C11、电容C17、电感FB1、电感FB2和复位按键RESET，所述芯片U2的引脚10和引脚12均连接芯片U3的引脚8，芯片U2的引脚11和引脚13均连接芯片U1的引脚8，芯片U2的引脚14和引脚15分别连接芯片U5的引脚2和引脚1，芯片U2的引脚16和引脚17分别连接芯片U5的引脚9和引脚10，芯片U2的引脚29连接芯片U3的引脚3，芯片U2的引脚30和引脚31分别连接所述电阻R8的另一端和电阻R9的另一端，芯片U2的引脚32和引脚33分别连接芯片U1的引脚3和芯片U6的引脚3，芯片U2的引脚34和引脚37分别与P2的引脚1和引脚3连接，P2的引脚2与地线连接，引脚4与芯片U4的引脚5连接，芯片U2的引脚24、引脚36、引脚48和引脚9均与芯片U4的引脚5连接，芯片U2的引脚23、引脚35、引脚47和引脚8均与地线连接，所述晶振X1一端与芯片U2的引脚4和电容C11均连接，晶振X1的另一端与芯片U2的引脚3和电容C9均连接，所述电容C11的另一端和电容C9的另一端均与地线连接，所述电容C2的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端和电容C6的一端均与地线连接，所述电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端和电阻R7的一端均与芯片U4的引脚5连接，所述电容C6的另一端与芯片U2的引脚1连接，所述电阻R7的另一端与芯片U2的引脚7、电容C17的一端和复位按键RESET的一端连接，所述电容C17的另一端和复位按键RESET的另一端均与地线连接，所述电感FB1一端连接地线，另一端连接模拟地，所述电感FB2一端与芯片U5的引脚5连接，另一端与芯片U5的引脚8连接，所述芯片U2为STM32L151C8T6。
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| CN201821390815.5U CN208752780U (zh) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | 一种低功耗压力变送器无线通信装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112393795A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-23 | 深圳市西城微科电子有限公司 | 一种电子秤的数字处理方法及电子秤 |
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