CN201134148Y - 船舶用无线多功能传感器节点 - Google Patents
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Abstract
船舶用无线多功能传感器节点。涉及船舶机舱用无线多功能传感器节点。能将采集到的信号转换为带有ID标记的数字信号，并实现无线输出。它包括传感器输入调理电路、单片机电路、无线发射电路、天线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路，所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机。本实用新型结合船舶机舱的实际需求，能够采集传感器数据、接收各种智能仪器数据，具有抗干扰能力强，完全实现船舶监控系统底层的无线化。本实用新型的节点的功耗大大降低，使用周期延长；此外，本实用新型的节点还能搭载临近节点的信号，进行传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶机舱用无线多功能传感器节点，尤其涉及一种抗干扰能力强、超低功耗、工作稳定、适应各种高温度、高湿度、强噪声、强震动等环境，除自身采集传感器信息外，通过通讯组态，接收船舶智能仪器的数据，将智能仪器接入无线传感器网络，形成能接收多种信息的无线多功能传感器节点。
背景技术
目前国内很多造船企业，设计生产的船舶根据用途和吨位的不同，机舱的测量点，从几十个到几千个各不相同。机舱是船舶的心脏，对机舱的温度、液位、管道的压力和流量等物理量的监测十分重要。由于船舶机舱里的环境非常恶劣，通常是高温、高湿度、高噪声、高震动等环境，采用船员在机舱值班的形式，对船员身体的影响很大。国外自动化程度较高的船舶已经开始使用美国克尔斯博科技公司的一种名为“尘埃”的无线传感器网络技术，大多数船舶都采用有线的方式监测机舱的机械设备，由于船舶机械结构复杂、被测的物理量较多，布线十分困难。
随着微处理器特别是单片机的发展，许多船舶传感器也实现了智能化。如光栅扫描ARPA雷达、GPS接收机、电子罗经系统、罗兰、测深仪、计程仪、风速风向仪等，上述智能仪器一般设置串行通讯接口，具有信号模数转换、输出功能。但在运行过程中功耗较大，使用有源供电达不到发明目的，使用电池供电，电池的电力使用周期不稳定，且使用周期短。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种超低功耗，将采集到的信号转换为带有ID标记的数字信号，并实现无线输出的船舶用无线多功能传感器节点。
本实用新型的技术方案是：包括传感器输入调理电路、单片机电路、无线发射电路、天线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路，所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机，MSP430系列单片机与传感器输入调理电路、无线发射电路、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、LCD显示电路相连。
无线发射电路中的芯片为CC2430芯片。
所述单片机为MSP430F449。
所述复位电路为MAX809。
所述RS232转换电路包括MAX3232芯片。
它还包括FLASH数据存储器，FLASH数据存储器芯片为AT54DB041。
电源电路中的电源模块为CR2054。
所述LCD显示电路中显示模块为MG12232。
它还设有无线接收电路。
无线接收电路中的芯片为CC2430芯片。
本实用新型结合船舶机舱的实际需求，设计开发了适应我国的市场要求的无线传多功能感器节点，能够采集传感器数据、接收各种智能仪器数据，具有抗干扰能力强，价格适中的新产品，完全实现船舶监控系统底层的无线化。本实用新型的单片机电路中采用超低功耗的MSP430系列单片机，以及发射、转换等电路均采用功耗底的芯片，使得整个节点的功耗大大降低，使用周期延长；功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路在产品出厂时可输入初始设定参数，使用中还可显示电池消耗量，便于维修保养人员及时发现，及时更换，以确保检测数据不会遗漏。此外，本实用新型的节点还能搭载临近节点的信号，进行传输。
附图说明
图1为本实用新型的工作原理图；
图中，1是各种传感器输入调理电路，2是单片机，3是无线芯片电路，4是电源模块，5是数据显示LCD和功能键盘，6是存储器芯片电路，7是RS-232通信电平转换器，8是复位电路，9是调试接口。
图2为本实用新型的线路示意图；
图3为本实用新型的通讯组态流程图。
具体实施方式
结合附图进一步说明本实用新型，船舶机舱的被测量通常包括：温度、湿度、液位、管道流量、管道压力等。如图1、2，本实用新型通过输入调理电路1输入单片机2的A/D转换输入口，单片机2采用MSP430F449，经过单片机2处理的信号通过其I/O口输出到无线芯片3，无线芯片3采用CC2430，信号经过无线芯片3的处理，通过发射接收天线发射信号。本实用新型另一实施例的节点具有接收功能，通过发射接收天线同时接收来自其他传感器节点的信号。
本实用新型包括传感器输入调理电路、单片机电路、无线发射电路、天线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路，所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机，MSP430系列单片机与传感器输入调理电路、无线发射电路、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、LCD显示电路相连。
RS-232通信电平转换器7使用MAX3232芯片，单片机2的发送线UTXD0接MAX3232的第10脚，单片机2的接收线URXD0接MAAX3232的第9脚。在单片机2使用异步串行通信总线时数据通过MAX3232进行电平转换，并经过RS-232送入电脑或由电脑发送到单片机2。
单片机2的复位电路8使用MAX809芯片，单片机2的复位脚RESET接MAX809的第2脚。R401和DS401电源指示电路，R401为限流电阻，DS401为发光二极管。
存储器芯片电路6中的数据存储器使用FLASHAT54DB041芯片与单片机2通过SPI总线通信，通过SPI总线，单片机2的控制数据有效的读写。
数据显示LCD和功能键盘5中的键盘电路采用中断方式，R501、R502、R503为上拉电阻，R504、R505、R506为限流电阻。三个按键实现上翻、下翻、确认显示数据功能。
数据显示LCD和功能键盘5中的LCD显示电路使用MG12232芯片，显示节点的各种数据。
电源模块4使用Pasasonic公司的CR2054，CR2054存储了560mAh的电能，且体积较小。
如图3，通讯组态时首先设置智能仪器的通讯参数如波特率、校验位、起始位、停止位等，接着进行通讯命令格式的设置，用于获取智能仪表数据，如数据采集周期、编码格式、数据长度、校验方式等参数。接收数据格式设置用于正确接收智能仪器的数据，并对其解析。对接收数据的解析后，传感器节点将其转换成ID号和数据量对，即每个数据量对应一个唯一的ID号，这样方便与传感器节点自身采集的数据量的融合。
Claims (10)
1、一种船舶用无线多功能传感器节点，包括传感器输入调理电路、单片机电路、无线发射电路、天线、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、复位电路、LCD显示电路，其特征在于，所述单片机电路中设超低功耗的MSP430系列单片机，MSP430系列单片机与传感器输入调理电路、无线发射电路、电源电路、RS232转换电路、功能键盘电路、LCD显示电路相连。
2、根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，无线发射电路中的芯片为CC2430芯片。
3、根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，所述单片机为MSP430F449。
4、根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，所述复位电路为MAX809。
5、根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，所述RS232转换电路包括MAX3232芯片。
6、根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，它还包括FLASH数据存储器，FLASH数据存储器芯片为AT54DB041。
7、根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，电源电路中的电源模块为CR2054。
8、根据权利要求1所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，所述LCD显示电路中显示模块为MG12232。
9、根据权利要求1～8所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，它还设有无线接收电路。
10、根据权利要求9所述的船舶用无线多功能传感器节点，其特征在于，无线接收电路中的芯片为CC2430芯片。
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| CN201134148Y true CN201134148Y (zh) | 2008-10-15 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103278841A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-04 | 南华大学 | 低功耗β射线无线传感监测装置及系统 |
| CN108682138A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-10-19 | 广州航保科技有限公司 | 便携式ais船舶自动识别装置 |
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2007
- 2007-08-15 CN CNU2007200431756U patent/CN201134148Y/zh not_active Expired - Fee Related
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