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基于Zigbee技术的传感与节点电源模块电路设计

2022-06-12 00:34分类:电路图 阅读:

 

  Zigbee技术性做为无线网络感应器互联网(WSN)的关键技术之一它具备以下特性:1) 机器设备耗能低,充电电池供电系统,适用基本供电系统方法不能用的郊外、田里。2) 通讯靠谱,互联网生态系统理论、自痊愈,不用人工控制。各通讯连接点中间依据确认的路由器标准全自动寻找、添加互联网。当连接点摆脱、常见故障、挪动时,互联网可以自己修补并生成新的拓补构造。3) 成本费便宜,机器设备的复杂性低且互联网存储量大。Zigbee协议书是完全免费的,TI等企业也早已发布了有关完全免费tcp协议,且其工作中在2.4Ghz全世界免营业执照频率段,这使其实用化成本费极低。4)网络信息安全。Zigbee适用数据库安全和身份验证工程项目、AES-128加密技术。最新版本的Zigbee Pro适用更高等级的可靠优化算法,并能依据应用领域不一样灵便配备。

  系统软件原理以下:终端设备感测器连接点采集数据后向路由器连接点推送数据文件,路由器连接点归纳各连接点数据文件后向融洽器连接点分享。融洽器连接点收到数据文件后再次往上分享至串口转网口机器设备。串换网机器设备将收到的串口通信数据文件再次装包成RJ45数据文件经有线路由器分享至当场监管PC。此外遍布在大棚中的无线网络IP监控摄像头也将信息根据无线路由器传到当场监管PC。手执内嵌式网关ip与此同时还可以立即连接无线路由器即时表明自然环境数据信息。当场监管PC安裝有服务系统,做为Server网络服务器,远程控制PC立即利用电脑浏览器和IP地址浏览就可以完成远程控制测控技术。以上主要是感测器数据信息的上涨链接,下滑链接相近,由上位机软件发送控制代码,先后经无线路由器、串换网机器设备、融洽器最后分享至相匹配操纵连接点实行控制代码。

  感测器模块设计方案

  感测器和模块是系统软件完成测控技术的压根。空温度温度传感器选用法国Sensirion发布的SHT11数据温度湿度感应器,IIC插口,环境湿度值輸出像素为 14位,溫度值輸出像素为12位,并可编程控制器为12位和8位。电源电压标准为2.4~5.5 V。电流量耗费:精确测量时为550μA,均值为28μA,休眠状态时为3μA[4, 5]。阳光照射感应器选用感光摄像头BPW34S[6],感光摄像头经运算放大器解决后到AD键入。感测器模块中都选用NXP企业IIC系统总线操纵GPIO拓展集成ic PCA9554给予8位并行处理I/O口。CPU根据IIC立即载入SHT11温度湿度数据信息,根据AD间接性载入阳光照射数据信息。感测器控制模块结构图如图所示3。

  

  模块具体选用汽车继电器和DA仿真模拟工作电压輸出。汽车继电器控制模块结构图如图所示。上位机软件下发控制代码后,PCA9554推动有关I/O口使三极管通断或断掉推动汽车继电器合闭或断掉。

  

  DA程序控制仿真模拟工作电压plc模块选用TI公司DA集成icDAC5573和缓存变大运算放大器应用TLV2372。DAC5573较大输出电压为3.0V,经运算放大器TLV2372变大3.3倍后輸出约为10V。工作电压plc模块电路原理图如图所示。

  

  连接点开关电源设计方案

  连接点开关电源设计方案使用的是TI公司TPS63001DRC(3.3V)和TPS63002DRC(5.0V)2款DC/DC开关电源变换集成ic为操作系统保证平稳的 3.3V和5.0V工作电压。控制系统设计成二节电池USB供电系统方法,预埋锂电插口。供电系统开关电源中间可无缝拼接转换。开关电源电路原理图如图所示。

  

  该体系将当今受欢迎物联网技术关键技术之一的Zigbee关键技术于温室大棚监测系统中,完成了温室大棚基本上自然环境因素的收集与操纵,并建立了监管的远程控制数据可视化实际操作,稳定性高、抗干扰性强。设计方案处理传统式温室大棚中电缆线蜿蜒曲折,布局麻烦且维系费用高的难点,具备很高的适用实际意义与营销推广使用价值。

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