本发明专利技术涉及一种具有有线通信和无线组网的振动监测节点。目前的振动检测技术缺乏有效的传输方式,振动检测往往局限于某个点或者某几个点。本发明专利技术中的无线Zigbee通信模块分别与加速度传感模块、JTAG下载模块、串行通信模块和射频天线模块信号连接,供电电源电路与无线Zigbee通信模块、加速度传感模块、串行通信模块皆电源连接。本发明专利技术所述的振动监测节点采用了无线Zigbee通信方式,因此具有无线组网功能,多个振动监测节点可以通过无线Zigbee通信方式,进行数据交互或者实现数据中继,保证通信距离的前提下提高了使用的便捷性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信
,具体涉及ー种以加速度芯片和无线Zigbee芯片相结合的具有有线通信和无线组网的振动监测节点。
技术介绍
输电线路、道路桥梁、输送管道等各种设施的所有机械问题、电气问题及环境问题均会产生振动信号,如果能采用远程实时监测技术,精确掌握振动的大小及来源,就能在设施尚未严重恶化之前,事先完成检修工作,以避免造成设施更大的损坏,而影响生产或増加维修费用,甚至会造成严重的安全隐患,对社会经济产生重大影响。因此,振动监测技术在エ业领域具有非常重要的意义。在宽频带振动测量中,目前广泛使用加速度传感器,但是目 前的振动检测技术缺乏有效的传输方式,振动检测往往局限于某个点或者某几个点。各种设施的有限几个点的振动测量数据往往无法对设施的振动情况进行全面測量。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足,提供了ー种以加速度芯片为传感器、以无线Zigbee芯片为通信模块的具有有线通信和无线组网的振动监测节点。本专利技术包括无线Zigbee通信模块,加速度传感模块,JTAG下载模块,供电电源电路、串行通信模块和射频天线模块,无线Zigbee通信模块与加速度传感模块信号连接,无线Zigbee通信模块与JTAG下载模块信号连接,无线Zigbee通信模块与串行通信模块信号连接,无线Zigbee通信模块与射频天线模块信号连接,供电电源电路与无线Zigbee通信模块、加速度传感模块、串行通信模块皆电源连接。所述的无线Zigbee通信模块包括第一插座Pl和第二插座P2,第一插座Pl和第ニ插座P2与CC2530无线通信模组相连接,CC2530无线通信模组采用杭州聚佳科技有限公司生产的JJ_CC2530_Module ;第一插座Pl的I接地GND,第一插座Pl的第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 管脚分别连接 CC2530 无线通信模组的 P2. 4,P2. 3,P2. 2,P2. 1,P2. 0,Pl. 7,Pl. 6,Pl. 5,Pl. 4,Pl. 3,Pl. 2,Pl. 1,Pl. O 引脚;第ニ插座 P2 的第 I 管脚接地 GND,第2、4管脚接电源VCC,第二插座P2的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管脚分别连接CC2530无线通信模组的复位 RESET, PO. O, PO. 1,PO. 2,PO. 3,PO. 4,PO. 5,PO. 6,PO. 7 引脚。所述的加速度传感模块包括加速度芯片P3、第一电容Cl,第二电容C2,第三电容C3 ;加速度芯片P3的第1、2、3、4、5、6、7、9、11、13、16管脚分别接地6冊,第14、15管脚分别接电源VCC;加速度芯片P3的第12管脚连接第一电容Cl的一端,第一电容Cl的另一端接地GND,加速度芯片P3的第12管脚接第二插座P2的第5引脚;加速度芯片P3的第10管脚连接第二电容C2的一端,第二电容C2的另一端接地GND,加速度芯片P3的第10管脚接第二插座P2的第8引脚;加速度芯片P3的第8管脚连接第三电容C3的一端,第三电容C3的另一端接地GND,加速度芯片P3的第8管脚接第二插座P2的第7引脚。所述的JTAG下载模块包括第三插座P4,第三插座P4的第I引脚接地GND,第2引脚接电源VCC,第三插座P4的3、4、5、6、7、8、10分别接下载器的DEBUG_CC、DEBUG_DD、CSN、SCLK、RESET、MOSI、MISO 引脚。所述的供电电源电路包括电源芯片P5,第四电容C4,第五电容C5,第六电容C6 ;电源芯片P5的第3管脚与输入电源5V相连接,电源芯片P5的第3管脚与第四电容C4的一端连接,第四电容C4的另一端与地GND连接;电源芯片P5的第I管脚与地GND连接;电源芯片P5的第2管脚与电源VCC连接,电源芯片P5的第2管脚分别与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端连接,第五电容 C5的另一端、第六电容C6的另一端与地GND连接;电源VCC 为 3. 3V ; 所述的串行通信模块包括RS-232电平转换芯片P6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容ClO和串ロ接头P7 ;RS-232电平转换芯片P6的第I管脚与第七电容C7的一端连接,第七电容C7的另一端与RS-232电平转换芯片P6的第3管脚连接;RS_232电平转换芯片P6的第4管脚与第八电容C8的一端连接,第八电容C8的另一端与RS-232电平转换芯片P6的第5管脚连接;RS-232电平转换芯片P6的第2管脚与第九电容C9的一端相连接,第九电容C9的另一端连接地GND ;RS-232电平转换芯片P6的第16管脚与电源VCC相连接;RS-232电平转换芯片P6的第6管脚与第十电容ClO的一端连接,第十电容ClO的另一端与地GND连接;RS-232电平转换芯片P6的第15管脚与地GND连接;RS_232电平转换芯片P6的第11、10、12、9管脚分别与CC2530无线通信模组的PO. 3、PO. 5、PO. 2、PO. 4引脚连接;RS-232电平转换芯片P6的第14、7、13、8管脚分别与串ロ接头P7的第3、7、2、8引脚连接,分别代表RS-232串行通信中的TXD、RTS、RXD、CTS,串ロ接头P7的第5引脚与地GND连接。所述的射频天线模块采用成熟的2. 4GHz频率的弯头天线。本专利技术所述的加速度芯片P3、电源芯片P5、RS-232电平转换芯片P6均采用成熟产品,第一插座P1、第二插座P2、第三插座P4、串ロ接头P7均采用成熟的接插件;加速度芯片P3米用ADI公司的ADXL335,电源芯片P5米用Advanced Monolithic Systems公司的AMSl117-3. 3,RS-232 电平转换芯片 P6 采用 Maxium 公司的 MAX232ACSE。本专利技术所述的ー种具有有线通信和无线组网的振动监测节点可以用于输电线路、道路桥梁、输送管道等应用场合,通过加速度測量可以计算出振动半波数、振动频率、振动幅度等測量结果,监测数据可以通过RS485总线或无线Zigbee方式传输到后端的数据监测中心,进而可以预测输电线路、道路桥梁、输送管道等的疲劳寿命,因此具有非常广泛的应用范围;由于本专利技术所述的振动监测节点采用了无线Zigbee通信方式,因此具有无线组网功能,多个振动监测节点可以通过无线Zigbee通信方式,进行数据交互或者实现数据中继,保证通信距离的前提下提高了使用的便捷性。附图说明图I为本专利技术的结构示意 图2为图I中的无线Zigbee模块电路结构示意 图3为图I中的加速度传感器电路结构示意 图4为图I中的JTAG下载电路结构意 图5为图I中的供电电源结构示意图;图6为图I中的串行通信模块结构示意 图7为本专利技术的处理器软件流程。具体实施方式 以下结合附图对本专利技术作进ー步说明。本专利技术所述的ー种具有有线通信和无线组网的振动监测节点包括无线Zigbee通信模块I,加速度传感模块2,JTAG下载模块3,供电电源电路4、串行通信模块5和射频天线模块6,无线Zigbee通信模块I与加速度传感模块2信号连接,无线Zigbee通信模块I与JTAG下载模块3信号连接,无线Zigbee通信模块I与串行通信模块5信号连接,无线Z本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡文郁,张美燕,
申请(专利权)人:杭州电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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