CN219162238U - 基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置 - Google Patents
基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型专利提供一种基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置，该装置是一种以CC2530芯片为核心控制单元，以分压式电压传感器、电压信号发生器、升压模块为输入系统，实现电压的精确采集，以OLED显示模块为显示装置，采用ZigBee模块、串口通信模块和上位机系统为输出系统的智能化监测系统。本实用新型设计的智能电压监测装置可实现对各个监测点电压信号的实时、准确监测，还可实现对电压信号的数字化、自动存储与分析，并使得电压数据实现实时采集和可视化，具有良好的实用和推广价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业控制设备，尤其涉及一种基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置。
背景技术
为了提高工作效率，对工业现场的设备进行状态监测与故障诊断是必不可少的，及时了解设备的运行状态，从而有效的避免故障的发生，进而减小损失，提高工作效率。但是目前的工业现场设备监测系统主要采用有线布网的方式，有些甚至采用人工定时检查，这样不仅耗费大量的人力、物力资源，并且做不到实时监测，所记录的设备状态信息也会丢失，这种条件下采用有线采集传输往往会造成布线困难、所需成本过高、线路老化、断路等问题，加大了系统的维护和维修的难度。因此，设计出一种用于监测工业现场关键设备运行状况的智能电压监测装置将显得至关重要。
目前，市场上的电压监测装置可以实现电压的实时采集，但是可视化的信息监测还不能完全实现。为了有效地解决传统有线布网设备监测系统在环境限制、布线困难、成本高等方面的问题，这里结合ZigBee无线通信技术设计了一款智能电压实时监测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置，可以实现对电压信号进行实时监测、观察各个节点电压信号并将信息保存。本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置，其特征在于，包括CC2530单片机、ZigBee模块模块、OLED显示模块、串口通信模块、电压传感器模块、升压模块、电压信号发生器、上位机和TTL转USB模块；
所述CC2530单片机连接ZigBee模块；
所述ZigBee模块用来接收和发送采集数据，所述ZigBee模块连接所述电压传感器模块；
所述电压传感器模块用来采集电压信号，所述电压传感器模块通过导线与所述电压信号发生器相连；
所述电压信号发生器用来模拟不同的电压，所述电压信号发生器通过导线与所述升压模块相连接；
所述升压模块是为信号发生器提供工作电压，所述升压模块与电压信号发生器和TTL转USB连接；
进一步，所述TTL转USB直接连接电脑的USB口，获取电压信号。
进一步，所述串口通信模块用来传输数据，所述串口通信模块通过串口将ZigBee模块与上位机相连接；
进一步，所述上位机用来接收数据、将数据进行波形化显示、存储历史数据等，所述上位机通过串口与协调器模块相连接；
本实用新型提供一种基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置，该装置是一种以CC2530芯片为核心控制单元，以分压式电压传感器、电压信号发生器、升压模块为输入系统，实现电压的精确采集，以OLED显示模块为显示装置，协调器模块、串口通信模块和上位机系统为输出系统的智能化监测系统。本实用新型设计的智能电压监测装置可实现对各个监测点电压信号的实时、准确监测，还可实现对电压信号的数字化、自动存储与分析，并使得电压数据实现实时采集和可视化，具有良好的实用和推广价值。
附图说明
图1为本实用新型系统原理图；
图2为本实用新型电压传感器与ZigBee模块连接图；
图3为本实用新型电压信号发生器连接图；
图4为本实用新型升压模块连接图；
图5为本实用新型上位机与电脑串口显示图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。
如图1所示，本实用新型提供了一种基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置，包括CC2530单片机、ZigBee模块、OLED显示模块、串口通信模块、电压传感器模块、电压信号发生器、上位机和TTL转USB模块；
所述CC2530单片机连接ZigBee模块；
所述ZigBee模块用来接收和发送数据，所述ZigBee模块连接所述电压传感器模块；
所述电压传感器模块用来采集电压信号，所述电压传感器模块通过导线与所述电压信号发生器相连；
所述电压信号发生器用来模拟不同的电压，所述电压信号发生器通过导线与所述升压模块相连接；
所述升压模块是为信号发生器提供工作电压，所述升压模块与电压信号发生器和TTL转USB连接；
所述TTL转USB直接连接电脑的USB口，获取电压信号。
所述OLED显示模块用以显示电压信号，所述OLED显示模块连接所述ZigBee模块；
所述串口通信模块用来传输数据，所述串口通信模块通过串口将ZigBee模块与上位机相连接；
所述上位机用来接收数据、将数据进行波形化显示、存储历史数据等，所述上位机通过串口与ZigBee模块模块相连接；
采用CC2530单片机作为控制系统，电压传感器用来采集电压信息，采用电压信号发生器是为模拟不同的电压，升压模块是为信号发生器提供工作电压，通过OLED显示模块显示电压采集状态，通过上位机实现数据可视化和历史数据存储。硬件操作部分如下：
如图2所示，所述电压传感器是由电压传感器模块和导线组成。该电压传感器模块是将获取的电压进行分压，并传输给ZigBee模块。其电压输入范围：DC0-25V；电压检测范围：DC0.02-25V；电压模拟分辨率：0.005V,DC；输入接口：正极接VCC,负极接GND；输出接口：“-”接ZigBee模块的GND，“S”接ZigBee模块的P6引脚。
如图3所示，所述电压信号发生器是由升压模块、导线与电压信号发生器连接。电压信号发生器是获取模拟产生电压数据，并将模拟电压数据传递给传感器供ZigBee模块接收，其正常工作电压为6V，V+引脚接升压模块+V0引脚，两个GND引脚分别接升压模块的GND和电压传感器的GND，OUT引脚接电压传感器的VCC引脚。
如图4所示，所述升压模块是由升压模块与电压信号发生器和TTL转USB连接，升压模块是将TTL转USB的5V电压转为6V,向电压信号发生器供电，其最大输入电流：2A；最大输出电流：1A，200mA；静态工作电流：3-4mA；工作频率：400KHz；升压模块的VIN引脚和GND引脚分别接TTL转USB的SV引脚和GND引脚。
如图5所示，所述上位机通过串口与电脑的USB口相连。
该监测装置克服了市场上现有电压监测装置的不足，可以实时将采集到的数据经ZigBee无线模块传送给数据控制单元，实现对各监测点电压信号的实时、准确监测，同时还可以对采集到的电压信息进行波形显示，进而实现对电压信号的数字化、自动存储与分析，并使得电压数据实现实时采集和可视化，具有良好的实用和推广价值。
本实用新型的技术关键点在于：
1、采用电压传感器监测电压状态，所述电压传感器通过导线连接所述电压信号发生器的OUT引脚，所述电压信号发生器连接所述升压模块的+V0引脚，所述升压模块连接TTL转USB的SV引脚，所述电压传感器连接所述电压信号发生器、升压模块等均作为输入模块。
2、通过OLED显示模块实时监测系统工作状态，所述OLED显示模块连接所述ZigBee无线模块，并作为显示系统。
采用上位机进行数据可视化显示，所述上位机通过串口连接电脑端，终端将采集到的电压信息发送至上位机，上位机将数据进行实时显示。
Claims (1)
1.一种基于ZigBee无线通信技术的智能电压监测装置，其特征在于，包括CC2530单片机、ZigBee模块、OLED显示模块、串口通信模块、电压传感器模块、升压模块、电压信号发生器、上位机和TTL转USB模块；
所述CC2530单片机连接ZigBee模块；
所述ZigBee模块用来接收和发送数据，所述ZigBee模块连接所述电压传感器模块；
所述电压传感器模块用来采集电压信号，所述电压传感器模块通过导线与所述电压信号发生器相连；
所述电压信号发生器用来模拟不同的电压，所述电压信号发生器通过导线与所述升压模块相连接；
所述升压模块是为信号发生器提供工作电压，所述升压模块与电压信号发生器和TTL转USB连接；
所述TTL转USB直接连接电脑的USB口，获取供电电压，方便快捷安全；
所述OLED显示模块用以显示电压信号，所述OLED显示模块连接所述ZigBee模块；
所述串口通信模块用来传输数据，所述串口通信模块通过串口将ZigBee模块与上位机相连接；
所述上位机用来接收数据、将数据进行波形化显示、存储历史数据，所述上位机通过串口与ZigBee模块相连接。
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2022
- 2022-11-17 CN CN202223086788.1U patent/CN219162238U/zh active Active
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