基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，包括：M个无线传感器、无线数据集中器和显示终端，所述M为正整数；所述M个无线传感器分别与无线数据集中器无线连接，所述无线数据集中器与显示终端连接。通过上述采集系统能够准确的采集实验数据，保证实验结果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提出了一种基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，包括：M个无线传感器、无线数据集中器和显示终端，所述M为正整数；所述M个无线传感器分别与无线数据集中器无线连接，所述无线数据集中器与显示终端连接。通过上述采集系统能够准确的采集实验数据，保证实验结果。【专利说明】基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统
本技术属于一种教学实验用数据采集系统，尤其是基于ZigBee无线数据传 输的采集系统。
技术介绍
在中学现有的实验环境中，很多实验中的数据不能方便和精准的采集到，各种实 验仪器和实验方法比较落后，所以大多实验教学仅停留在课本和教师的口述当中。不能很 好的满足学生探求知识的兴趣和操作实验的欲望，这样就不利于培养学生的科学意识和创 新意识。 并且目前现有的数字化探究实验室在获取实验数据时均是通过有线的通信方式， 这种方式主要存在以下缺点： 1.在某些实验操作当中，传感器需配合被测物体进行移动，线缆本身的重量和牵 扯力会大大干扰实验数据，增加了实验误差，这样，不能真实的反应实验数据，不能体现科 学的严谨性。 2.由于线缆长度不宜过长，现有仪器中一般配备1-3米的线缆。当被测物体需要 大范围移动或实验环境中被测物体远离数据采集器和电脑时，实验将很难进行，这样使实 验的环境范围和有效空间大大受到限制。 3.现有数据集中器的物理接口大多在1到4个接口范围，使同时连接传感器的数 量受到物理接口的限制，在很多复杂实验中，需要同时采集多种实验数据时就受到了约束。 4、现有的A/D转换器，转换的信号不稳定、不准确，造成数据的中断或者不完整。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基 于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统。 为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种基于Zigbee网络的无 线数字化实验数据采集系统，其关键在于，包括：M个无线传感器、无线数据集中器和显示 终端，所述Μ为正整数； 所述Μ个无线传感器分别与无线数据集中器无线连接，所述无线数据集中器与显 示终端连接。 上述技术方案的有益效果为：所连接的Μ个无线传感器和无线数据集中器使用的 功耗很低，能够识别的工作距离很长，同时设备与设备之间的延时很短，而且无线传感器和 无线数据集中器识别的节点非常多，能够根据需要进行设备扩展。 所述基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，优选的，所述无线传感器 包括，电池供电单元、信号采集单元、A/D转换单元，信号放大单元、存储单元、ZigBee微处 理器和RF无线收发单元，所述信号采集单元连接电池供电单元，所述电池供电单元连接 Zigbee微处理器，所述Zigbee微处理器连接存储单元,所述信号采集单元还连接信号放大 单元，所述信号放大单元连接A/D转换单元，所述A/D转换单元还连接Zigbee微处理器，所 述Zigbee微处理器还连接RF无线收发单元。 上述技术方案的有益效果为：所述ZigBee微处理器具有在无线通信技术平台上 将所述ZigBee微处理器与各种传感器和数据采集器进行整合，同时A/D转换单元转换数据 稳定准确。 所述的基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，优选的，所述无线数据 集中器包括：RF无线收发单元、Zigbee微处理器和USB传输单元； 所述RF无线收发单元连接Zigbee微处理器，所述Zigbee微处理器连接USB传输 单元。 上述技术方案的有益效果为：所述ZigBee微处理器具有在无线通信技术平台上 将所述ZigBee微处理器与各种传感器和数据采集器进行整合，以及RF无线收发单元能够 准确的收发数据。 所述的基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，优选的，所述ZigBee微 处理器还包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、 第八电容、第九电容、第十电容、第i 电容、第一电阻、第二电阻、第一电感、第二电感、第 三电感和第四电感； 所述第一电容连接ZigBee微处理器电源端口，所述第二电容一端接地、所述第二 电容另一端连接晶体振荡器一端，所述第三电容一端接地，所述第三电容另一端连接晶体 振荡器另一端，所述第四电容一端连接ZigBee微处理器稳定电源电压端口，所述第一电阻 一端连接ZigBee微处理器为参考电流提供精确的偏置电阻的端口，所述第一电阻另一端 连接第四电容另一端，所述第五电容一端接地，所述第五电容另一端连接Zigbee微处理 器，所述第六电容一端接地，所述第六电容另一端连接Zigbee微处理器的调整电压端口， 所述第一电感一端连接Zigbee微处理器的调整电压端口，所述第一电感另一端连接第二 电感一端，所述第二电感另一端连接第九电容一端，所述第九电容另一端接地，所述第九电 容一端还连接第三电感一端，所述第三电感一端还连接Zigbee微处理器无线射频端口，所 述无线射频端口还连接第一电感和第二电感连接端，所述第七电容一端连接第一电感和第 二电感连接端，所述第七电容另一端连接第八电容一端，所述第八电容一端还连接第三电 感另一端，所述第八电容另一端连接第十电容一端，所述第十电容一端还连接第四电感一 端，所述第四电感另一端连接第十一电容一端，所述第二电阻一端连接ZigBee微处理器为 参考电流提供精确的偏置电阻的端口。 上述技术方案的有益效果为：通过Zigbee微处理器周围的电路连接，能够更好的 维护Zigbee微处理器的稳定工作，以及电路中的RF无线收发单元的收发数据工作，帮助无 线传感器采集周围实验数据。 所述的基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，优选的，所述A/D转换 单元包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十 电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一晶体管、第二晶体管、第一二 极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、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、第十七电容和第十八电容； 所述第三电阻一端连接LED端口，所述第三电阻另一端连接第四电阻一端，所述 第四电阻另一端连接第二晶体管栅极，所述第四电阻一端还连接第一二极管正极，所述第 一二极管负极连接第一晶体管源极，所述第一晶体管漏极接地，所述第一晶体管栅极连接 第五电阻一端，所述第五电阻另一端连接第六电阻一端，所述第六电阻另一端连接LED端 口，所述第五电阻另一端还连接第二二极管正极，所述第二二极管负极连接第二晶体管源 极，所述第二晶体管漏极接地，所述第二晶体管源极还连接第七电阻一端，所述第七电阻另 一端连接第三二极管负极，所述第三二极管正极接地，所述第三二极管负极还连接第十二 电容一端，所述第四二极管负极连接第八电阻一端，所述第四二极管正极接地，所述第八电 阻另一端连接第十电阻一端，所述第十电阻另一端连接第九电阻一端，所述第九电阻另一 端连接第十三电容一端，所述第十三电容另一端接地，所述第九电阻另一端还连接放大器 负极，所述第十一电阻另一端还连接第十四电容一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Zigbee网络的无线数字化实验数据采集系统，其特征在于，包括：M个无线传感器、无线数据集中器和计算机终端，所述M为正整数； 所述M个无线传感器分别与无线数据集中器无线连接，所述无线数据集中器与计算机终端无线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吉永龙，
申请(专利权)人：重庆存志文化传播有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85