一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊，包括發送模塊和接收模塊，所述發送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機，傳感器電路連接單片機，所述發送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。本實用新型采用加速度傳感器測量汽車或橋梁的小角度傾斜和振動，并通過射頻電路發射無線信號，檢測靈敏，傳輸方便，且功耗較低。
【專利說明】一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊，屬于防盜或橋梁測控領域。
【背景技術】
[0002]隨著社會不斷發展，汽車成為人們出行重要的交通工具，汽車的防盜日益成為了人們關注的焦點。目前，汽車防盜系統主要是依靠車門鎖，不法分子往往會在人少僻靜時進行作案，甚至是直接用拖車將汽車拖走，讓車主防不勝防。
[0003]除了在汽車防盜方面，在橋梁安全領域，橋梁振動的檢測是衡量橋梁安全系數的一項重要指標，車速對橋梁的振動影響比較小，而平整度對橋梁的振動影響很大，路面等級越低，橋梁振動越劇烈。因此，對于橋梁的振動檢測是相當重要的。目前使用的橋梁振動檢測有石英晶體溫度頻率傳感器，這種加速度傳感器的優點是對溫度、振動、動態響應特性好。但是他的缺點卻也有很多，使用壽命短等一系列問題出現在橋梁的工程中。
實用新型內容
[0004]為了解決傳統汽車防盜與橋梁結構健康檢測方面的問題，本實用新型旨在提供一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊。
[0005]為了實現上述技術目的，本實用新型的技術方案是:
[0006]一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊，包括發送模塊和接收模塊，所述發送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機，傳感器電路連接單片機，其特征在于:所述發送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。
[0007]其中，上述的單片機采用C8051F912單片機，射頻電路包含依次連接的AT86RF212射頻芯片、平衡-不平衡轉換器、低通濾波芯片和天線，AT86RF212射頻芯片連接單片機。
[0008]其中，上述的C8051F912 單片機的 P0.1 口、Pl.0 口、Pl.1 口、Pl.2 口、Pl.3 口、Pl.4 口和Pl.5 口分別與AT86RF212射頻芯片的IRQ端、SCLK端、MISO端、MOSI端、SEL端、/RST端和SLP_TR端連接；C8051F912單片機的P0.6 口和P0.7 口分別連接ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端，且P0.6 口和P0.7 口被配置為捕獲模式。
[0009]采用上述技術方案后，帶來的有益效果:
[0010](I)本實用新型采用的ADXL202雙軸加速度傳感器能夠測量O?5kHz、±2g范圍內動態或靜態加速度。加速度的測量可以用于振動檢測，而利用靜態的重力加速度作為輸入矢量，就可以確定物體的空間方向。汽車若發生小角度的傾斜或振動，加速度傳感器便會監測到，并將信號傳送給單片機，再通過射頻電路發射無線信號，告知車主汽車有異常，這樣便極大的提高了汽車的安全性；
[0011](2)本實用新型運用無線傳感器技術，采用無線傳輸，使得對物體的監測更加方便，安全性提高；使用干電池供電，又減少布線帶來的繁瑣，一定程度上節約了成本；同時采用提低功耗的處理器，降低了節點功耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的系統結構框圖。
[0013]圖2是本實用新型的發送模塊的具體電路圖。
[0014]標號說明:U1——低通濾波芯片；U2——平衡-不平衡轉換器；P1——天線。【具體實施方式】
[0015]以下將結合附圖，對本實用新型的技術方案進行詳細說明。
[0016]如圖1所示的本實用新型的系統結構框圖，包括發送模塊和接收模塊，所述發送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機，傳感器電路連接單片機，其特征在于:所述發送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。ADXL202雙軸加速度傳感器的兩個脈寬信號輸出端Xout和Yout輸出信號的占空比分別與X軸方向、Y軸方向加速度成正比。單片機采用C8051F912單片機，射頻電路包含依次連接的AT86RF212射頻芯片、平衡-不平衡轉換器、低通濾波芯片和天線，AT86RF212射頻芯片連接單片機。C8051F912單片機的 Ρ0.1 口、P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口、P1.3 口、P1.4 口和 P1.5 口分別與 AT86RF212 射頻芯片的 IRQ 端、SCLK 端、MIS0 端、M0SI 端、SEL 端、/RST 端和 SLP_TR 端連接；C8051F912 單片機的P0.6 口和P0.7 口分別連接ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端，且P0.6口和P0.7 口被配置為捕獲模式。
[0017]在本實例中，采用如圖2所示的本實用新型的發送模塊的具體電路圖。本實用新型的發送模塊包括電源電路、傳感器電路、單片機和射頻電路。電源電路采用3節干電池同向串聯，二極管D1的正極連接干電池的負極，二極管D1的負極通過電容C1濾波后，一端接到C8051F912單片機和AT86RF212射頻芯片的模擬電源輸入端VCC_SYS2，另一端通過一個電阻R1接到為C8051F912單片機、雙軸加速度傳感器和AT86RF212射頻芯片供電的數字電源輸入端VCC_SYS1。在傳感器電路中，ADXL202雙軸加速度傳感器的Xfilt端和Yfilt端分別經電容C2和電容C3后接地，T2端經電阻R2后接地。ADXL202雙軸加速度傳感器的兩個脈寬信號輸出端Xout和Yout輸出信號的占空比分別與X軸方向和Y軸方向加速度成正t匕。ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端分別連接C8051F912單片機的P0.6 口和P0.7 口，且P0.6 口和P0.7 口被配置為捕獲模式，捕獲ADXL202雙軸加速度傳感器Xout和Yout端的電平變化，用以測量輸出信號占空比，從而計算出對應的加速度。C8051F912單片機的 Ρ0.1 口、P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口、P1.3 口、P1.4 口和 P1.5 口分別與 AT86RF212 射頻芯片的 IRQ 端、SCLK 端、MIS0 端、M0SI 端、SEL 端、/RST 端和 SLP_TR 端連接。C8051F912單片機與AT86RF212射頻芯片之間采用串行外設接口協議進行通信，其中單片機為SPI主器件，射頻芯片為SPI從器件。AT86RF212射頻芯片的引腳1、2、3、6、7、9、10、14、16、17、18、21、27、30、31和32接地，引腳13與引腳12連接并一同經旁路電容C10接地，引腳15經
3.3V電源與電源旁路電容C11連接后接地。AT86RF212射頻芯片的XTAL1端和XTAL2端分別經電容C7和C6后接地，XTAL1與C7的連接點和XTAL2與C6的連接點之間接入晶振X2。AT86RF212射頻芯片的EVDD端接數字電源輸入端VCC_SYS1，且EVDD端接數字電源輸入端VCC_SYS1的連接點經電源旁路電容C4接地，AVDD端經旁路電容C5接地。AT86RF212射頻芯片的雙向差分天線引腳RFP、RFN分別經RF耦合電容C9、C8與平衡-不平衡轉換器U2連接，平衡-不平衡轉換器U2再與低通濾波芯片Ul連接，實現差分信號向單端信號的轉換。低通濾波芯片Ul再與天線Pl連接，將數據以無線傳輸的形式發送給接收模塊。
[0018]以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊，包括發送模塊和接收模塊，所述發送模塊包括電源電路、傳感器電路和單片機，所述的電源電路分別連接傳感器電路和單片機，傳感器電路連接單片機，其特征在于:所述發送端還包括射頻電路，射頻電路分別連接電源電路和單片機；所述傳感器電路采用ADXL202雙軸加速度傳感器。
2.根據權利要求1所述的一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊，其特征在于:所述的單片機采用C8051F912單片機，所述的射頻電路包含依次連接的AT86RF212射頻芯片、平衡-不平衡轉換器、低通濾波芯片和天線，AT86RF212射頻芯片連接單片機。
3.根據權利要求2所述的一種用于振動檢測的加速度傳感器無線網絡節點模塊，其特征在于:所述 C8051F912 單片機的 Ρ0.1 口、P1.0 口、P1.1 口、P1.2 口、P1.3 口、P1.4 口和P1.5 口分別與AT86RF212射頻芯片的IRQ端、SCLK端、MISO端、MOSI端、SEL端、/RST端和SLP_TR端連接；C8051F912單片機的P0.6 口和P0.7 口分別連接ADXL202雙軸加速度傳感器的Xout和Yout端，且P0.6 口和P0.7 口被配置為捕獲模式。
【文檔編號】G01H17/00GK203551105SQ201320715020
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】嚴錫君, 趙光辰, 嚴妍, 孫桐, 王玲玲, 卜旸, 郁麟玉, 孫奕, 孟祥薇 申請人:河海大學
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