一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，采用紫蜂通信模式的設(shè)計，系統(tǒng)容量大，且信號傳輸快，提高了數(shù)字溫度傳感器的處理速度，測量溫度可設(shè)定，測量范圍寬。傳感器節(jié)點Ⅰ和傳感器節(jié)點Ⅱ都與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，傳感器節(jié)點Ⅰ和傳感器節(jié)點Ⅱ用于溫度信號的檢測及傳輸，路由器節(jié)點用于無線信號的中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。協(xié)調(diào)器節(jié)點與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，串行總線一端與路由器節(jié)點相連，另一端與計算機(jī)相連，協(xié)調(diào)器節(jié)點用于建立無線網(wǎng)路并對所接收信號進(jìn)行運算處理得出溫度值，計算機(jī)用于數(shù)據(jù)的顯示和監(jiān)控。
【專利說明】
一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的模擬式傳感器具有測量轉(zhuǎn)換速度快，溫度測量范圍寬的優(yōu)點。但是模擬傳感器的被測信號從敏感元件接收的非電物理量開始，到轉(zhuǎn)換為微處理器可處理的數(shù)字信號之間，設(shè)計者須考慮的線路環(huán)節(jié)較多，相應(yīng)測試裝置中元器件數(shù)量難以下降，隨之影響產(chǎn)品的可靠性及小型化。在多點溫濕度檢測的場合，各被測點到測試裝置之間引線距離往往不同，各敏感元件參數(shù)的不一致。數(shù)字式傳感器能把被測模擬量直接換成數(shù)字量輸出，可以直接與數(shù)字設(shè)備相聯(lián)。它的信號原則上不受放大器和信號處理系統(tǒng)的溫度漂移的影響，具有極高的抗干擾能力，但是存在反應(yīng)速度較慢、溫度測量的范圍不寬的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型主要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，采用紫蜂通信模式的設(shè)計，系統(tǒng)容量大，且信號傳輸快，提高了數(shù)字溫度傳感器的處理速度，測量溫度可設(shè)定，測量范圍寬。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，包括傳感器節(jié)點1、傳感器節(jié)點Π、路由器節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點、串行總線和計算機(jī)，采用紫蜂通信模式的設(shè)計，系統(tǒng)容量大，且信號傳輸快，提高了數(shù)字溫度傳感器的處理速度，測量溫度可設(shè)定，測量范圍寬。
[0005]傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π都與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π用于溫度信號的檢測及傳輸，路由器節(jié)點用于無線信號的中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。協(xié)調(diào)器節(jié)點與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，串行總線一端與路由器節(jié)點相連，另一端與計算機(jī)相連，協(xié)調(diào)器節(jié)點用于建立無線網(wǎng)路并對所接收信號進(jìn)行運算處理得出溫度值，計算機(jī)用于數(shù)據(jù)的顯示和監(jiān)控。
[0006]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)所述的傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π都由電源1、電源管理模塊1、開發(fā)板1、天線I和溫度傳感器組成。電源管理模塊I的輸入端與電源I相連，電源管理模塊I的輸出端與開發(fā)板I相連，溫度傳感器與開發(fā)板I相連，天線I與開發(fā)板I相連。
[0007]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)所述的溫度傳感器選用達(dá)拉斯半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的溫度傳感器，其型號為DS18B20。
[0008]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)所述的路由器節(jié)點由電源Π、電源管理模塊Π、開發(fā)板Π和天線Π組成。電源管理模塊Π的輸入端與電源Π相連，電源管理模塊Π的輸出端與開發(fā)板Π相連，天線Π與開發(fā)板Π相連。
[0009]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)所述的協(xié)調(diào)器節(jié)點由電源m、電源管理模塊m、開發(fā)板m和天線m、指示燈、現(xiàn)場可編程門陣列、收發(fā)器和串行接口組成。電源管理模塊m的輸入端與電源m相連，電源管理模塊m的輸出端與開發(fā)板m相連，天線m與開發(fā)板m相連?，F(xiàn)場可編程門陣列與開發(fā)板m相連，收發(fā)器與現(xiàn)場可編程門陣列相連，串行接口連接在現(xiàn)場可編程門陣列上。
[0010]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)所述的開發(fā)板1、開發(fā)板π和開發(fā)板m都選用德州儀器半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的開發(fā)板，其型號為CC2530。
[0011]本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)的有益效果為:
[0012]a.信號的傳輸速率大；
[0013]b.測溫范圍廣；
[0014]c.系統(tǒng)容量大。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
[0016]圖2為本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)的傳感器節(jié)點I或傳感器節(jié)點Π的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖3為本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)的路由器節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖4為本實用新型一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0019]在圖1、2、3、4中，本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，包括傳感器節(jié)點1、傳感器節(jié)點Π、路由器節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點、串行總線和計算機(jī)，采用紫蜂通信模式的設(shè)計，系統(tǒng)容量大，且信號傳輸快，提高了數(shù)字溫度傳感器的處理速度，測量溫度可設(shè)定，測量范圍寬。
[0020]傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π都與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π用于溫度信號的檢測及傳輸，路由器節(jié)點用于無線信號的中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。協(xié)調(diào)器節(jié)點與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，串行總線一端與路由器節(jié)點相連，另一端與計算機(jī)相連，協(xié)調(diào)器節(jié)點用于建立無線網(wǎng)路并對所接收信號進(jìn)行運算處理得出溫度值，計算機(jī)用于數(shù)據(jù)的顯示和監(jiān)控。利用紫蜂協(xié)議網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建立，其中協(xié)調(diào)器節(jié)點只有一個并用于建立通信網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π都有多個，多個傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π以路由器節(jié)點為節(jié)點進(jìn)行溫度信號的上傳。采用節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的模式，提高了通信距離和效率，且容易形成節(jié)點網(wǎng)路，數(shù)據(jù)容量大。
[0021]傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π都由電源1、電源管理模塊1、開發(fā)板1、天線I和溫度傳感器組成。電源管理模塊I的輸入端與電源I相連，電源管理模塊I的輸出端與開發(fā)板I相連，溫度傳感器與開發(fā)板I相連，天線I與開發(fā)板I相連。電源I提供電能，電源管理模塊I用于降壓穩(wěn)壓并為開發(fā)板I提供合適穩(wěn)定的電壓。開發(fā)板I用于溫度信號的接收并將溫度信號進(jìn)行打包后以無線信號的形式發(fā)送給路由器節(jié)點。溫度傳感器選用達(dá)拉斯半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的溫度傳感器，其型號為DS18B20，該型傳感器為數(shù)字化溫度傳感器，利用數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行溫度探測，簡化了布線與所需的元器件，功耗降低。
[0022]路由器節(jié)點由電源Π、電源管理模塊Π、開發(fā)板Π和天線Π組成。電源管理模塊Π的輸入端與電源π相連，電源管理模塊Π的輸出端與開發(fā)板Π相連，天線Π與開發(fā)板Π相連。
[0023]協(xié)調(diào)器節(jié)點由電源m、電源管理模塊m、開發(fā)板m和天線m、指示燈、現(xiàn)場可編程門陣列、收發(fā)器和串行接口組成。電源管理模塊m的輸入端與電源m相連，電源管理模塊m的輸出端與開發(fā)板m相連，天線m與開發(fā)板m相連?，F(xiàn)場可編程門陣列與開發(fā)板m相連，收發(fā)器與現(xiàn)場可編程門陣列相連，串行接口連接在現(xiàn)場可編程門陣列上。利用協(xié)調(diào)器節(jié)點建立網(wǎng)絡(luò)并通過協(xié)調(diào)器節(jié)點對路由器節(jié)點、傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點π進(jìn)行管理，控制路由器節(jié)點、傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點π的接入狀態(tài)并接收上傳的信號?，F(xiàn)場可編程門陣列對溫度信號進(jìn)行處理得出溫度值，現(xiàn)場可編程門陣列控制開發(fā)板m的通信狀態(tài)及發(fā)送時鐘控制信號至開發(fā)板m?，F(xiàn)場可編程門陣列通過串行接口和串行總線與計算機(jī)進(jìn)行通信，收發(fā)器控制現(xiàn)場可編程門陣列的串行信號的接收與發(fā)送。
[0024]開發(fā)板1、開發(fā)板π和開發(fā)板m都選用德州儀器半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的開發(fā)板，其型號為CC2530，該型開發(fā)板集成有微處理器，調(diào)試接口等，是一個集成化的片上系統(tǒng)解決方案。直接利用該型開發(fā)板，降低了設(shè)計的復(fù)雜度和裝置體積。
[0025]當(dāng)然上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，包括傳感器節(jié)點1、傳感器節(jié)點Π、路由器節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點、串行總線和計算機(jī)，其特征在于:傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π都與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π用于溫度信號的檢測及傳輸，路由器節(jié)點用于無線信號的中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā);協(xié)調(diào)器節(jié)點與路由器節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，串行總線一端與路由器節(jié)點相連，另一端與計算機(jī)相連，協(xié)調(diào)器節(jié)點用于建立無線網(wǎng)路并對所接收信號進(jìn)行運算處理得出溫度值，計算機(jī)用于數(shù)據(jù)的顯示和監(jiān)控。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器節(jié)點I和傳感器節(jié)點Π都由電源1、電源管理模塊1、開發(fā)板1、天線I和溫度傳感器組成；電源管理模塊I的輸入端與電源I相連，電源管理模塊I的輸出端與開發(fā)板I相連，溫度傳感器與開發(fā)板I相連，天線I與開發(fā)板I相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述路由器節(jié)點由電源Π、電源管理模塊Π、開發(fā)板Π和天線Π組成；電源管理模塊Π的輸入端與電源Π相連，電源管理模塊Π的輸出端與開發(fā)板Π相連，天線Π與開發(fā)板π相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于現(xiàn)場可編程門陣列的多路傳感器信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述協(xié)調(diào)器節(jié)點由電源m、電源管理模塊m、開發(fā)板m和天線m、指示燈、現(xiàn)場可編程門陣列、收發(fā)器和串行接口組成；電源管理模塊m的輸入端與電源m相連，電源管理模塊m的輸出端與開發(fā)板m相連，天線m與開發(fā)板m相連;現(xiàn)場可編程門陣列與開發(fā)板m相連，收發(fā)器與現(xiàn)場可編程門陣列相連，串行接口連接在現(xiàn)場可編程門陣列上。
【文檔編號】G08C17/02GK205644937SQ201620259441
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】唐光義, 宮喜, 張麗媛
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)