專利名稱：帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，具體來說采用8位微控制器、線性霍爾傳感器與GPS定位模塊來檢測精確空間位置下的周圍的磁場，從而間接實現位置與角度的測量，用于工業生產或生活中的自動控制。
背景技術：
隨著信息采集與智能計算技術的迅速發展和互聯網與移動通信網的廣泛應用，物聯網技術已經在工業、農業、服務業、環保、交通等領域得到了應用。傳感器技術是物聯網的基礎，物聯網將依靠傳感器作為數據輸入端，通過各種傳感器采集或獲取自然界的各種物理量、化學量、生物量等，從而提高對物質世界的感知能力，實現智能化的決策和控制。GPS (Global Positioning System)是衛星測時測距導航/全球定位系統 (Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System)的英文縮寫，簡稱“全球定位系統”。該系統是以衛星為基礎的無線電導航定位系統，具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續性和實時性的導航、定位和定時的功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。GPS設備可以提供精準的空間位置信息，將GPS技術與傳感器技術、物聯網技術相結合，在獲取傳感器所輸出的信息同時同步獲取空間位置信息，因而有利于物聯網技術的推廣。無線傳感器網絡技術作為物聯網中的一項關鍵技術，能夠協同地實時監測、感知和采集網絡覆蓋區域中各種環境或監測對象的信息，并對其進行處理，處理后的信息通過無線方式發送，并以自組多跳的網絡方式傳送給觀察者。ZigBee技術作為無線傳感器網絡技術中的一種，具有成本低、功耗低、網絡容量大、數據傳輸可靠等特點，應用范圍很廣。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種成本低廉、結構簡單、易于推廣的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊。本實用新型所采用的技術方案是一種帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，具有控制器，還包括與控制器相連的磁場檢測采集電路；與控制器相連的用于提供精確空間位置的GPS定位模塊；與控制器相連的用于進行數據傳輸及功能擴展的通訊接口連接器。所述的磁場檢測采集電路與控制器的一個ADC接口相連，用于測量線性霍爾傳感器由于受到磁場變化而引起的電壓變化，從而實現間接的位置與角度測量。所述的GPS定位模塊與控制器的1/0 口相連，采用模擬串口時序來接收GPS定位模塊輸出的坐標信息。所述的通訊接口連接器與控制器的串口和1/0 口相連，用于數據的傳輸或者與ZigBee節點板相連進行功能的擴展,組成無線傳感器網絡中的一個節點。
圖I是本實用新型的整體框圖；圖2是本實用新型磁場檢測采集電路與控制器連接圖；圖3是本實用新型GPS定位模塊電路原理圖；圖4是本實用新型50管腳通訊接口連接器原理圖；圖5是本實用新型的電源電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。本實用新型的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，采用線性霍爾傳感器、·GPS定位模塊與8位微控制器來檢測精確空間位置下的周圍的磁場，從而間接實現位置與角度的測量，用于工業生產或生活中的自動控制。如圖I所示，本實用新型的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，具有控制器(I)，還包括與控制器相連的磁場檢測采集電路(2);與控制器相連的用于提供精確空間位置的GPS定位模塊(3);與控制器相連的用于數據傳輸及功能擴展的通訊接口連接器
(4);與控制器、磁場檢測采集電路相連的用于提供電源的電源電路(5)。如圖2所示，磁場檢測采集電路與控制器的一個ADC接口相連，傳感器受到周圍磁場的變化時輸出電壓會發生相應的線性變化，從而通過測量電壓變化得出相應的磁場強度。如圖3所示，GPS定位模塊采用全球衛星定位接收芯片Gstar系列GS-89組成，通過控制器的I/O 口相連，采用模擬串口時序來完成GPS坐標信息的接收。如圖4所示，本實用新型的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊具有50管腳的通訊接口連接器，與控制器的串口和I/O 口相連，用于數據的傳輸或者ZigBee節點板相連進行功能的擴展，組成無線傳感器網絡中的一個節點。如圖5所示，本實用新型的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊由于采用電池或者外部供電兩種方式提供電源，故通過開關進行切換，BL8530-3. 3V升壓芯片用于對電池供電時進行電源升壓；AMS1117-3. 3V降壓穩壓芯片用于外部供電時進行電源的降壓與穩壓。
權利要求1.一種帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，具有控制器(I)，其特征在于，還包括與控制器⑴相連的磁場檢測采集電路⑵；與控制器⑴相連的GPS定位模塊(3);與控制器(I)相連的通訊接口連接器(4)。
2.根據權利要求I所述的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，其特征在于所述的磁場檢測采集電路⑵與控制器⑴的一個ADC接口相連，用于測量線性霍爾傳感器受到磁場變化而引起的電壓變化。
3.根據權利要求I所述的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，其特征在于所述的GPS定位模塊(3)與控制器(I)的I/O 口相連，采用模擬串口時序來接收GPS定位模塊輸出的坐標信息。
4.根據權利要求I所述的帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，其特征在于所述的通訊接口連接器⑷與控制器⑴的串口和I/O 口相連，用于數據的傳輸及功能擴展。
專利摘要一種帶有定位功能的線性霍爾傳感器節點模塊，實現精確空間位置下的周圍磁場的檢測，從而間接實現位置與角度的測量，廣泛應用于工業生產或生活中的自動控制。所述節點模塊包括ATmega8L控制器(1)；磁場檢測采集電路(2)；GPS定位模塊(3)；通訊接口連接器(4)；電源電路(5)。本實用新型利用線性霍爾傳感器、GPS定位模塊和單片機實現精確空間位置下的周圍環境的磁場檢測并間接實現位置與角度測量，具有結構簡單，成本低廉，易于推廣等特點。
文檔編號G01B7/00GK202563075SQ201220251079
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者吳興利, 田立國, 李猛, 陳志亮 申請人:天津職業技術師范大學