CN214540450U - 一种基于单片机的无线传感器采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于单片机的无线传感器采集装置，包括单片机模块、电源模块、传感器模块、拨码模块、无线通信模块、显示模块和终端模块；传感器模块输出端、拨码模块输出端均与单片机模块电性连接；单片机模块与显示模块电性连接；单片机模块通过无线通信模块与终端模块无线通信连接；电源模块与单片机模块、传感器模块、拨码模块、无线通信模块和显示模块电性连接。本发明提供的一种基于单片机的无线传感器采集装置，通过拨码模块依次实现传感器模块的节点地址设置，根据用户需求实现单一类型或复合类型传感器输出信号类型的设置，同时，通过单片机模块实时打开或关断无线通信模块和显示模块，有效节省了装置电量消耗，无需频繁进行电池更换。

Description

一种基于单片机的无线传感器采集装置

技术领域

本发明涉及采集技术领域，更具体的，涉及一种基于单片机的无线传感器采集装置。

背景技术

ADuC845单片机是高性能24位数据采集与处理芯片，内部集成有两个高分辨率的Δ-∑ADC、10/8通道输入多路复用器、一个8位MCU和程序/数据闪速/电擦除存储器。同时可提供62k字节的闪速/电擦除程序存储器，4k字节闪速/电擦除数据存储器和2304字节的数据RAM。非常适合工业和仪器仪表应用中要求精确测量宽动态范围低频信号的应用场合，例如智能传感器、温度与压力传感器、称重仪、便携式仪器、电池供电装置、4～20mA控制环路和病人监护装置等。该器件在主ADC和辅助ADC都采用了ADI公司的高频“斩波”专利技术，可以提供优良有直流(DC)失调和失调漂移指标，故其也非常适合于低温漂且对噪声抑制和抗电磁干扰能力要求较高的应用场合。

公开号为CN204576154U的实用新型专利于2015年8月19日公开了一种基于ADuC845单片机数据采集装置，包括ADuC845单片机、传感器电路、信号调理模块、电源模块、复位电路模块、以及用以显示测量值的LCD显示模块，利用ADuC845具有多通道高速数据采集特性，实现了对温度、湿度、压力等信号的采集和处理功能。但该技术中采用温度、湿度、压力信号属于模拟量信号，没有提出转速、频率等脉冲量的解决方案，而且通过有线式数据采集的方式，存在布线成本昂贵、节点众多时连线繁杂、难以扩展等问题。传统的无线传感器数据采集使用时间达不到设计预期、需频繁更换电池，普通的数据采集器专用化程度较高，只能对某一种类型的数据进行单一通道采集。当工业现场需要对几种不同类型的数据进行多通道采集，就需要多个数据采集器，且由于不同传感器输出信号的类型不同，需配置不同的接口装置，增加生产成本，用户需求远距离、低功耗、高可靠性无线传输，给使用者带来了很大的不便。

发明内容

本发明为克服现有的无线传感器数据采集技术存在需频繁更换电池且采集通道单一的技术缺陷，提供一种基于单片机的无线传感器采集装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于单片机的无线传感器采集装置，包括单片机模块、电源模块、传感器模块、拨码模块、无线通信模块、显示模块和终端模块；其中：

所述传感器模块输出端、拨码模块输出端均与所述单片机模块电性连接；

所述单片机模块与所述显示模块电性连接；

所述单片机模块通过所述无线通信模块与所述终端模块无线通信连接；

所述电源模块与所述单片机模块、传感器模块、拨码模块、无线通信模块和显示模块电性连接。

上述方案中，单片机模块采集电源模块的电池电压并传输到显示模块进行显示，实现电池电压的监测；单片机模块可以根据用户需求打开或关断无线通信模块和显示模块，传输功耗低；通过拨码模块设置传感器模块的节点地址，使能下载模式，根据用户需求实现单一类型或复合类型传感器输出信号类型的设置；通过无线通信模块将采集到的数据传输至终端模块进行存档记录。

上述方案中，通过拨码模块依次实现传感器模块的节点地址设置，使能下载模式，根据用户需求实现单一类型或复合类型传感器输出信号类型的设置，操作简单并能有效提高测量精度；同时，通过单片机模块实时打开或关断无线通信模块和显示模块，有效节省了装置电量消耗，无需频繁进行电池更换。

其中，所述单片机模块包括ADuC845单片机芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第十电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第一电感、第一晶振和按键；其中：

所述单片机芯片的第一引脚分别与第四电阻、第五电阻、第九电容的一端电性连接，第四电阻的另一端与VBAT电源电性连接，第五电阻、第九电容的另一端与AGND模拟地连接；

所述单片机芯片的第五引脚分别与第一电感、第十二电容、第十三电容的一端电性连接，第一电感的另一端与VDD电源电性连接，第十二电容、第十三电容的另一端、单片机芯片的第六引脚、第七引脚、第十三引脚、第十四电容的一端与AGND模拟地连接，第十四电容的另一端与单片机芯片的第八引脚电性连接；

所述单片机芯片的第十五引脚分别与第十七电容、按键、第十电阻的一端电性连接，所述第十七电容、按键的另一端与VDD电源电性连接，第十电阻的另一端与GND电源地连接；

所述单片机芯片的第二十引脚分别与第十八电容、第十九电容的一端、VDD电源电性连接，单片机芯片的第二十一引脚分别与所述第十八电容、第十九电容的另一端与GND电源地连接；

所述单片机芯片的第三十二引脚、第三十三引脚分别与第一晶振的两端电性连接；

所述单片机芯片的第三十四引脚分别与所述第十五电容、第十六电容的一端、VDD电源电性连接；所述单片机芯片的第三十五引脚分别与所述第十五电、第十六电容的另一端、GND电源地连接；

所述单片机芯片的第四十引脚与所述第七电阻的一端电性连接，第七电阻另一端与VDD电源电性连接；

所述单片机芯片的第四十一引脚与所述第六电阻的一端电性连接，第六电阻的另一端作为PSEN信号端与所述拨码模块电性连接；

所述单片机芯片的第四十七引脚分别与所述第十电容、第十一电容的一端、GND电源地连接；单片机芯片的第四十八引脚分别与所述第十电容、第十一电容的另一端、VDD电源电性连接；

所述单片机芯片的第八引脚作为EXC-信号端、第九引脚作为SIG+信号端、第十引脚作为SIG-信号端、第十一引脚作为EXC+信号端分别与所述传感器模块输出端电性连接；所述单片机芯片的第十八引脚作为PULSE信号端与所述传感器模块输出端电性连接；

所述单片机芯片的第十六引脚作为RX0信号端、第十七引脚作为TX0信号端、第二十二引脚作为AUX信号端、第二十三引脚作为M1信号端、第二十四引脚作为M0信号端与所述无线通信模块电性连接；

所述单片机芯片的第二十五引脚作为EN_Vm信号端与所述电源模块电性连接；

所述单片机芯片的第二十六引脚作为SCL信号端、第二十七引脚作为SDA信号端与所述显示模块电性连接；

所述单片机芯片的第二十八引脚作为ADR0信号端、第二十九引脚作为ADR1信号端、第三十引脚作为ADR2信号端、第三十一引脚作为ADR3信号端、第三十六引脚作为ADR4信号端、第三十七引脚作为TYPE0信号端、第三十八引脚作为TYPE1信号端与所述拨码模块电性连接。

上述方案中，所述单片机芯片采用24位数据采集与处理系统芯片，测量精度高，抗干扰能力强；通过EXC-信号端、EXC+信号端激励电流源给传感器模块提供电源；通过EN_Vm信号端使能，可根据用户需求打开或关断无线通信模块和显示模块电源，传输功耗低；通过ADR0-ADR4信号端设置传感器节点地址；通过TYPE0-TYPE1信号端设置传感器输出信号的类型。

其中，所述单片机模块还包括发光二极管和第八电阻；其中：

所述单片机芯片的第五十二引脚作为RUN信号端与所述发光二极管负极电性连接；

所述发光二极管正极通过所述第八电阻与所述VDD电源电性连接。

上述方案中，所述单片机模块通过发光二极管是否有规律闪烁判断装置是否正常工作。

其中，所述电源模块包括自恢复式保险丝、场效应管、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、接插件、第六电容、第七电容、第八电容、二极管、第一线性稳压器芯片和第二线性稳压器芯片；其中：

所述接插件作为所述电源模块的输入端，接插件的第一引脚接VBAT电源，接插件的第二引脚接GND电源地；

所述第一线性稳压器芯片的第一引脚分别与第三引脚、VCC电源、第一电容、第二电容的一端、场效应管的S级电性连接；所述第一线性稳压器芯片的第二引脚分别与第一电容、第二电容的另一端、GND电源地连接；

所述场效应管的G级接GND电源地，D级串联自恢复式保险丝后与VBAT电源电性连接；

所述第一线性稳压器芯片的第五引脚分别与VDD电源、第三电容的一端连接；所述第三电容另一端与GND电源地、第一电阻的一端电性连接；所述第一电阻的另一端与所述AGND模拟地连接；

所述第二线性稳压器芯片的第一引脚与VCC电源、第六电容、第七电容的一端电性连接；所述第二线性稳压器芯片的第二引脚分别与第六电容、第七电容的另一端、GND电源地电性连接；所述第二线性稳压器芯片的第三引脚与所述EN_Vm信号端电性连接；

所述第二线性稳压器芯片的第五引脚与Vm电源、第八电容的一端、二极管的一端电性连接；所述第八电容的另一端接GND电源地，所述二极管的另一端连接VDD电源。

上述方案中，所述电源模块采用的自恢复式保险丝具有过流过热保护、自动恢复双重功能；采用场效应管用作电池的防反接功能，当电池正常连接时，场效应管的D级接电池正极，场效应管的G级接电池负极，由于场效应管内部从左向右的二极管，场效应管的S级变高电平，场效应管处于导通条件，正常工作；若场效应管的D级接电池负极，G级接电池正极，不满足导通条件，场效应管不导通，所以不正常工作。

其中，所述第一线性稳压器芯片和第二线性稳压器芯片均采用型号为ADP160AUJZ-3.0的线性稳压器芯片；所述场效应管采用型号为AO3401的场效应管。

其中，所述传感器模块包括第一传感器、第九电阻、第二传感器；其中：

所述第二传感器型号为A3212EUA-T的微功耗霍尔开关；

所述第一传感器第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚分别与所述EXC+信号端、SIG+信号端、SIG-信号端、EXC-信号端电性连接；

所述第九电阻一端与所述EXC-信号端电性连接，另一端接AGND模拟地；

所述第二传感器的第一引脚、第二引脚、第三引脚分别与所述PULSE信号端、GND电源地、VDD电源连接。

上述方案中，所述第一传感器模拟量输出类型，适用于温度与压力传感器、称重仪等应用场合，所述第二传感器为微功耗霍尔开关，适用于转速、车速、位置传感、接近开关、计数器等应用场合，根据用户需要选择一种或多种传感器，可实现单一类型或复合型传感器输出信号测量。

其中，所述拨码模块包括拨码开关；其中：

所述拨码开关的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚分别与ADR0信号端、ADR1信号端、ADR2信号端、ADR3信号端、ADR4信号端、PSEN信号端、TYPE0信号端、TYPE1信号端电性连接；

所述拨码开关的第九至第十六引脚分别接GND电源地。

上述方案中，所述拨码模块通过拨码开关实现单片机模块程序下载或无线通信模块通信连接。

其中，所述无线通信模块包括第二接插件、第二拨码开关、第四电容、第五电容和通信芯片；其中：

所述第二接插件的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚分别与GND电源地、Vm电源、TX1信号端、RX1信号端电性连接；所述第二拨码开关的第一引脚、第四引脚接RX1信号端，第二拨码开关的第二引脚、第三引脚接TX1信号端，第二拨码开关的第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚分别与RX0信号端、TX0信号端、RX2信号端、TX2信号端连接；

所述通信芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚分别与M0信号端、M1信号端、RX2信号端、TX2信号端、AUX信号端连接；所述通信芯片的第六引脚分别与Vm电源、第四电容、第五电容的一端连接，第四电容、第五电容的另一端、通信芯片的第七引脚、第十引脚、第十一引脚接GND电源地。

上述方案中，所述无线通信模块采用LoRa扩频技术，具有更远的通信距离，抗干扰能力强的优势。根据用户需求可关断无线通信模块电源，功耗低。

其中，所述通信芯片采用型号为E32-433T20S2T的通信芯片。

其中，所述显示模块包括OLED1显示芯片、第二电阻和第三电阻；其中：

所述OLED1显示芯片第一引脚接GND电源地，第二引脚与Vm电源、第二电阻、第三电阻的一端连接，第二电阻的另一端与SCL信号端、第三引脚连接，第三电阻的另一端与SDA信号端、第四引脚连接。

上述方案中，所述显示模块不需要背光，抗震性能更好，传输功耗低。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供一种基于单片机的无线传感器采集装置，通过拨码模块依次实现传感器模块的节点地址设置，使能下载模式，根据用户需求实现单一类型或复合类型传感器输出信号类型的设置，操作简单并能有效提高测量精度；同时，通过单片机模块实时打开或关断无线通信模块和显示模块，有效节省了装置电量消耗，无需频繁进行电池更换。

附图说明

图1为本实用新型所述装置的模块结构示意图；

图2为本实用新型实施例的单片机模块电路图；

图3为本实用新型实施例的电源模块电路图；

图4为本实用新型实施例的传感器模块示意图；

图5为本实用新型实施例的拨码模块电路图；

图6为本实用新型实施例的无线通信模块电路图；

图7为本实用新型实施例的显示模块电路图；

其中：1、单片机模块；2、电源模块；3、传感器模块；4、拨码模块；5、无线通信模块；6、显示模块；7、终端模块。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种基于单片机的无线传感器采集装置，包括单片机模块1、电源模块2、传感器模块3、拨码模块4、无线通信模块5、显示模块6和终端模块7；其中：

所述传感器模块3输出端、拨码模块4输出端均与所述单片机模块1电性连接；

所述单片机模块1与所述显示模块6电性连接；

所述单片机模块1通过所述无线通信模块5与所述终端模块7无线通信连接；

所述电源模块2与所述单片机模块1、传感器模块3、拨码模块4、无线通信模块5和显示模块6电性连接。

在具体实施过程中，单片机模块1采集电源模块2的电池电压并传输到显示模块6进行显示，实现电池电压的监测；单片机模块1可以根据用户需求打开或关断无线通信模块5和显示模块6，传输功率低；通过拨码模块4设置传感器模块3的节点地址，使能下载模式，根据用户需求实现单一类型或复合类型传感器输出信号类型的设置；通过无线通信模块5将采集到的数据传输至终端模块7进行存档记录。

在具体实施过程中，通过拨码模块4依次实现传感器模块3的节点地址设置，使能下载模式，根据用户需求实现单一类型或复合类型传感器输出信号类型的设置，操作简单并能有效提高测量精度；同时，通过单片机模块1实时打开或关断无线通信模块5和显示模块6，有效节省了装置电量消耗，无需频繁进行电池更换。

更具体的，如图2所示，所述单片机模块1包括ADuC845单片机芯片U4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第十电阻R10、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第一电感L1、第一晶振XTAL1和按键S2；其中：

所述单片机芯片U4的第一引脚分别与第四电阻R4、第五电阻R5、第九电容C9的一端电性连接，第四电阻R4的另一端与VBAT电源电性连接，第五电阻R5、第九电容C9的另一端与AGND模拟地连接；

所述单片机芯片U4的第五引脚分别与第一电感L1、第十二电容C12、第十三电容C13的一端电性连接，第一电感L1的另一端与VDD电源电性连接，第十二电容C12、第十三电容C13的另一端、单片机芯片U4的第六引脚、第七引脚、第十三引脚、第十四电容C14的一端与AGND模拟地连接，第十四电容C14的另一端与单片机芯片U4的第八引脚电性连接；

所述单片机芯片U4的第十五引脚分别与第十七电容C17、按键S2、第十电阻R10的一端电性连接，所述第十七电容C17、按键S2的另一端与VDD电源电性连接，第十电阻R10的另一端与GND电源地连接；

所述单片机芯片U4的第二十引脚分别与第十八电容C18、第十九电容C19的一端、VDD电源电性连接，单片机芯片U4的第二十一引脚分别与所述第十八电容C18、第十九电容C19的另一端与GND电源地连接；

所述单片机芯片U4的第三十二引脚、第三十三引脚分别与第一晶振XTAL1的两端电性连接；

所述单片机芯片U4的第三十四引脚分别与所述第十五电容C15、第十六电容C16的一端、VDD电源电性连接；所述单片机芯片U4的第三十五引脚分别与所述第十五电容C15、第十六电容C16的另一端、GND电源地连接；

所述单片机芯片U4的第四十引脚与所述第七电阻R7的一端电性连接，第七电阻R7另一端与VDD电源电性连接；

所述单片机芯片U4的第四十一引脚与所述第六电阻R6的一端电性连接，第六电阻R6的另一端作为PSEN信号端与所述拨码模块4电性连接；

所述单片机芯片U4的第四十七引脚分别与所述第十电容、第十一电容的一端、GND电源地连接；单片机芯片U4的第四十八引脚分别与所述第十电容、第十一电容的另一端、VDD电源电性连接；

所述单片机芯片U4的第八引脚作为EXC-信号端、第九引脚作为SIG+信号端、第十引脚作为SIG-信号端、第十一引脚作为EXC+信号端分别与所述传感器模块3输出端电性连接；所述单片机芯片U4的第十八引脚作为PULSE信号端与所述传感器模块3输出端电性连接；

所述单片机芯片U4的第十六引脚作为RX0信号端、第十七引脚作为TX0信号端、第二十二引脚作为AUX信号端、第二十三引脚作为M1信号端、第二十四引脚作为M0信号端与所述无线通信模块5电性连接；

所述单片机芯片U4的第二十五引脚作为EN_Vm信号端与所述电源模块2电性连接；

所述单片机芯片U4的第二十六引脚作为SCL信号端、第二十七引脚作为SDA信号端与所述显示模块6电性连接；

所述单片机芯片U4的第二十八引脚作为ADR0信号端、第二十九引脚作为ADR1信号端、第三十引脚作为ADR2信号端、第三十一引脚作为ADR3信号端、第三十六引脚作为ADR4信号端、第三十七引脚作为TYPE0信号端、第三十八引脚作为TYPE1信号端与所述拨码模块4电性连接。

在具体实施过程中，所述单片机芯片U4采用24位数据采集与处理系统芯片，测量精度高，抗干扰能力强；通过EXC-信号端、EXC+信号端激励电流源给传感器模块3提供电源；通过EN_Vm信号端使能可根据用户需求打开或关断无线通信模块5和显示模块6电源，传输功耗低；通过ADR0-ADR4信号端设置传感器节点地址；通过TYPE0-TYPE1信号端设置传感器输出信号的类型。

更具体的，所述单片机模块1还包括发光二极管D2和第八电阻R8；其中：

所述单片机芯片U4的第五十二引脚作为RUN信号端与所述发光二极管D2负极电性连接；

所述发光二极管D2正极通过所述第八电阻R8与所述VDD电源电性连接。

在具体实施过程中，所述单片机模块1通过发光二极D2是否有规律闪烁判断装置是否正常工作。

更具体的，如图3所示，所述电源模块2包括自恢复式保险丝PTC1、场效应管Q1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、接插件XS2、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、二极管D1、第一线性稳压器芯片U1和第二线性稳压器芯片U3；其中：

所述接插件XS2作为所述电源模块2的输入端，接插件XS2的第一引脚接VBAT电源，接插件XS2的第二引脚接GND电源地；

所述第一线性稳压器芯片U1的第一引脚分别与第三引脚、VCC电源、第一电容C1、第二电容C2的一端、场效应管Q1的S级电性连接；所述第一线性稳压器芯片U1的第二引脚分别与第一电容C1、第二电容C2的另一端、GND电源地连接；

所述场效应管Q1的G级接GND电源地，D级串联自恢复式保险丝PTC1后与VBAT电源电性连接；

所述第一线性稳压器芯片U1的第五引脚分别与VDD电源、第三电容C3的一端连接；所述第三电容C3另一端与GND电源地、第一电阻R1的一端电性连接；所述第一电阻R1的另一端与所述AGND模拟地连接；

所述第二线性稳压器芯片U3的第一引脚与VCC电源、第六电容C6、第七电容C7的一端电性连接；所述第二线性稳压器芯片U3的第二引脚分别与第六电容C6、第七电容C7的另一端、GND电源地电性连接；所述第二线性稳压器芯片U2的第三引脚与所述EN_Vm信号端电性连接；

所述第二线性稳压器芯片U2的第五引脚与Vm电源、第八电容C8的一端、二极管D1的一端电性连接；所述第八电容C8的另一端接GND电源地，所述二极管D1的另一端连接VDD电源。

在具体实施过程中，所述电源模块2采用的自恢复式保险丝PCT1具有过流过热保护、自动恢复双重功能；采用场效应管Q1用作电池的防反接功能，当电池正常连接时，场效应管Q1的D级接电池正极，场效应管Q1的G级接电池负极，由于场效应管Q1内部从左向右的二极管D1，场效应管Q1的S级变高电平，场效应管Q1处于导通条件，正常工作；若场效应管Q1的D级接电池负极，G级接电池正极，不满足导通条件，场效应管Q1不导通，所以不正常工作。

更具体的，所述第一线性稳压器芯片U1、第二线性稳压器芯片U3均采用ADP160AUJZ-3.0的线性稳压器芯片；所述场效应管Q1采用型号为AO3401的场效应管。

更具体的，如图4所示，所述传感器模块3包括第一传感器SENSOR1、第九电阻R9、第二传感器SENSOR2；其中：

所述第二传感器SENSOR2型号为A3212EUA-T的微功耗霍尔开关；

所述第一传感器SENSOR1第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚分别与所述EXC+信号端、SIG+信号端、SIG-信号端、EXC-信号端电性连接；

所述第九电阻R9一端与所述EXC-信号端电性连接，另一端接AGND模拟地；

所述第二传感器SENSOR2的第一引脚、第二引脚、第三引脚分别与所述PULSE信号端、GND电源地、VDD电源连接。

在具体实施过程中，所述第一传感器SENSOR1模拟量输出类型，适用于温度与压力传感器、称重仪等应用场合，所述第二传感器SENSOR2为微功耗霍尔开关，适用于转速、车速、位置传感、接近开关、计数器等应用场合，根据用户需要选择一种或多种传感器，可实现单一类型或复合型传感器输出信号测量。

更具体的，如图5所示，所述拨码模块4包括拨码开关S3；其中：

所述拨码开关S3的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚分别与ADR0信号端、ADR1信号端、ADR2信号端、ADR3信号端、ADR4信号端、PSEN信号端、TYPE0信号端、TYPE1信号端电性连接；

所述拨码开关S3的第九至第十六引脚分别接GND电源地。

在具体实施过程中，所述拨码模块4通过拨码开关S3实现单片机模块1程序下载或无线通信模块5通信连接。

更具体的，如图6所示，所述无线通信模块5包括第二接插件XS1、第二拨码开关S1、第四电容C4、第五电容C5和通信芯片U2；其中：

所述第二接插件XS1的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚分别与GND电源地、Vm电源、TX1信号端、RX1信号端电性连接；所述第二拨码开关S1的第一引脚、第四引脚接RX1信号端，第二拨码开关S1的第二引脚、第三引脚接TX1信号端，第二拨码开关S1的第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚分别与RX0信号端、TX0信号端、RX2信号端、TX2信号端连接；

所述通信芯片U2的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚分别与M0信号端、M1信号端、RX2信号端、TX2信号端、AUX信号端连接；所述通信芯片U2的第六引脚分别与Vm电源、第四电容C4、第五电容C5的一端连接，第四电容C4、第五电容C5的另一端、通信芯片U2的第七引脚、第十引脚、第十一引脚接GND电源地。

在具体实施过程中，所述无线通信模块5采用LoRa扩频技术，具有更远的通信距离，抗干扰能力强的优势。根据用户需求可关断无线通信模块5电源，功耗低。

更具体的，所述通信芯片U2采用型号为E32-433T20S2T的通信芯片。

更具体的，如图7所示，所述显示模块6包括OLED1显示芯片、第二电阻R2和第三电阻R3；其中：

所述OLED1显示芯片第一引脚接GND电源地，第二引脚与Vm电源、第二电阻R2、第三电阻R3的一端连接，第二电阻R2的另一端与SCL信号端、第三引脚连接，第三电阻R3的另一端与SDA信号端、第四引脚连接。

在具体实施过程中，所述显示模块6不需要背光，抗震性能更好，传输功耗低。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，包括单片机模块(1)、电源模块(2)、传感器模块(3)、拨码模块(4)、无线通信模块(5)、显示模块(6)和终端模块(7)；其中：

所述传感器模块(3)输出端、拨码模块(4)输出端均与所述单片机模块(1)电性连接；

所述单片机模块(1)与所述显示模块(6)电性连接；

所述单片机模块(1)通过所述无线通信模块(5)与所述终端模块(7)无线通信连接；

所述电源模块(2)与所述单片机模块(1)、传感器模块(3)、拨码模块(4)、无线通信模块(5)和显示模块(6)电性连接；

所述单片机模块(1)包括ADuC845单片机芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第十电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第一电感、第一晶振和按键；其中：

所述单片机芯片的第一引脚分别与第四电阻、第五电阻、第九电容的一端电性连接，第四电阻的另一端与VBAT电源电性连接，第五电阻、第九电容的另一端与AGND模拟地连接；

所述单片机芯片的第五引脚分别与第一电感、第十二电容、第十三电容的一端电性连接，第一电感的另一端与VDD电源电性连接，第十二电容、第十三电容的另一端、单片机芯片的第六引脚、第七引脚、第十三引脚、第十四电容的一端与AGND模拟地连接，第十四电容的另一端与单片机芯片的第八引脚电性连接；

所述单片机芯片的第十五引脚分别与第十七电容、按键、第十电阻的一端电性连接，所述第十七电容、按键的另一端与VDD电源电性连接，第十电阻的另一端与GND电源地连接；

所述单片机芯片的第二十引脚分别与第十八电容、第十九电容的一端、VDD电源电性连接，单片机芯片的第二十一引脚分别与所述第十八电容、第十九电容的另一端与GND电源地连接；

所述单片机芯片的第三十二引脚、第三十三引脚分别与第一晶振的两端电性连接；

所述单片机芯片的第三十四引脚分别与所述第十五电容、第十六电容的一端、VDD电源电性连接；所述单片机芯片的第三十五引脚分别与所述第十五电容、第十六电容的另一端、GND电源地连接；

所述单片机芯片的第四十引脚与所述第七电阻的一端电性连接，第七电阻另一端与VDD电源电性连接；

所述单片机芯片的第四十一引脚与所述第六电阻的一端电性连接，第六电阻的另一端作为PSEN信号端与所述拨码模块(4)电性连接；

所述单片机芯片的第四十七引脚分别与所述第十电容、第十一电容的一端、GND电源地连接；单片机芯片的第四十八引脚分别与所述第十电容、第十一电容的另一端、VDD电源电性连接；

所述单片机芯片的第八引脚作为EXC-信号端、第九引脚作为SIG+信号端、第十引脚作为SIG-信号端、第十一引脚作为EXC+信号端分别与所述传感器模块(3)电性连接；所述单片机芯片的第十八引脚作为PULSE信号端与所述传感器模块(3)输出端电性连接；

所述单片机芯片的第十六引脚作为RX0信号端、第十七引脚作为TX0信号端、第二十二引脚作为AUX信号端、第二十三引脚作为M1信号端、第二十四引脚作为M0信号端与所述无线通信模块(5)电性连接；

所述单片机芯片的第二十五引脚作为EN_Vm信号端与所述电源模块(2)电性连接；

所述单片机芯片的第二十六引脚作为SCL信号端、第二十七引脚作为SDA信号端与所述显示模块(6)电性连接；

所述单片机芯片的第二十八引脚作为ADR0信号端、第二十九引脚作为ADR1信号端、第三十引脚作为ADR2信号端、第三十一引脚作为ADR3信号端、第三十六引脚作为ADR4信号端、第三十七引脚作为TYPE0信号端、第三十八引脚作为TYPE1信号端与所述拨码模块(4)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述单片机模块(1)还包括发光二极管和第八电阻；其中：

所述单片机芯片的第五十二引脚作为RUN信号端与所述发光二极管负极电性连接；

所述发光二极管正极通过所述第八电阻与所述VDD电源电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述电源模块(2)包括自恢复式保险丝、场效应管、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、接插件、第六电容、第七电容、第八电容、二极管、第一线性稳压器芯片和第二线性稳压器芯片；其中：

所述接插件作为所述电源模块的输入端，接插件的第一引脚接VBAT电源，接插件的第二引脚接GND电源地；

所述第一线性稳压器芯片的第一引脚分别与第三引脚、VCC电源、第一电容、第二电容的一端、场效应管的S级电性连接；所述第一线性稳压器芯片的第二引脚分别与第一电容、第二电容的另一端、GND电源地连接；

所述场效应管的G级接GND电源地，D级串联自恢复式保险丝后与VBAT电源电性连接；

所述第一线性稳压器芯片的第五引脚分别与VDD电源、第三电容的一端连接；所述第三电容另一端与GND电源地、第一电阻的一端电性连接；所述第一电阻的另一端与所述AGND模拟地连接；

所述第二线性稳压器芯片的第一引脚与VCC电源、第六电容、第七电容的一端电性连接；所述第二线性稳压器芯片的第二引脚分别与第六电容、第七电容的另一端、GND电源地电性连接；所述第二线性稳压器芯片的第三引脚与所述EN_Vm信号端电性连接；

所述第二线性稳压器芯片的第五引脚与Vm电源、第八电容的一端、二极管的一端电性连接；所述第八电容的另一端接GND电源地，所述二极管的另一端连接VDD电源。

4.根据权利要求3所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述第一线性稳压器芯片和第二线性稳压器芯片均采用型号为ADP160AUJZ-3.0的线性稳压器芯片；所述场效应管采用型号为AO3401的场效应管。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述传感器模块(3)包括第一传感器、第九电阻、第二传感器；其中：

所述第二传感器型号为A3212EUA-T的微功耗霍尔开关；

所述第一传感器第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚分别与所述EXC+信号端、SIG+信号端、SIG-信号端、EXC-信号端电性连接；

所述第九电阻一端与所述EXC-信号端电性连接，另一端接AGND模拟地；

所述第二传感器的第一引脚、第二引脚、第三引脚分别与所述PULSE信号端、GND电源地、VDD电源连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述拨码模块(4)包括拨码开关；其中：

所述拨码开关的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚分别与ADR0信号端、ADR1信号端、ADR2信号端、ADR3信号端、ADR4信号端、PSEN信号端、TYPE0信号端、TYPE1信号端电性连接；

所述拨码开关的第九至第十六引脚分别接GND电源地。

7.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述无线通信模块(5)包括第二接插件、第二拨码开关、第四电容、第五电容和通信芯片；其中：

所述第二接插件的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚分别与GND电源地、Vm电源、TX1信号端、RX1信号端电性连接；所述第二拨码开关的第一引脚、第四引脚接RX1信号端，第二拨码开关的第二引脚、第三引脚接TX1信号端，第二拨码开关的第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚分别与RX0信号端、TX0信号端、RX2信号端、TX2信号端连接；

所述通信芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚分别与M0信号端、M1信号端、RX2信号端、TX2信号端、AUX信号端连接；所述通信芯片的第六引脚分别与Vm电源、第四电容、第五电容的一端连接，第四电容、第五电容的另一端、通信芯片的第七引脚、第十引脚、第十一引脚接GND电源地。

8.根据权利要求7所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述通信芯片采用型号为E32-433T20S2T的通信芯片。

9.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无线传感器采集装置，其特征在于，所述显示模块(6)包括OLED1显示芯片、第二电阻和第三电阻；其中：

所述OLED1显示芯片第一引脚接GND电源地，第二引脚与Vm电源、第二电阻、第三电阻的一端连接，第二电阻的另一端与SCL信号端、第三引脚连接，第三电阻的另一端与SDA信号端、第四引脚连接。

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