專利名稱：一種多接口的車載無線智能傳感節點的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線傳感技術，具體涉及一種多接口的車載無線智能傳感節點。
背景技術：
無線傳感技術的應用實體是無線傳感網絡，這種網絡不需要固定網絡的支持，具有快速展開，抗毀性強等獨特優點；而且利用無線傳感網絡組成的分布式監測網絡可以大大減少器件引線量，使得無線傳感節點方便地安裝與監測由于環境復雜而不利于引線的部位；由于無線傳感節點具有局域信號處理功能，大量節點構成了一種并行分布式信息處理系統，大大提高監測系統的運行速度及決策的可靠性和靈活性。現有的車載監測系統中，感知部分的傳感器數據大多數采用有線傳輸的方式傳輸，感知節點的部署位置在一定程度上決定了信號傳輸線的長度，感知節點數量的增加勢必會增加信號線的引線數量，同時，由于車輛自身結構的影響，使得車載監測系統的引線難度及工作量非常大，因此，研究一種部署方便且能夠保證傳感器數據的傳輸要求的傳感節點有重要的現實意義。
發明內容針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種多種接口的車載無線智能傳感節點，該傳感節點既保證了車載傳感器數據的采集、處理及無線傳輸功能，且操作簡單，部署方便。為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術解決方案一種多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述節點包括車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、電源管理模塊、外接電源和下載調試接口，其中，所述車載傳感器數據采集模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊和下載調試接口分別連接所述數據處理模塊，所述電源管理模塊分別連接所述車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、外接電源和下載調試接口。本實用新型還包括如下其他技術特征所述車載傳感器數據采集模塊包括多個接口 A/D接口、1 接口、GPIO 口和串口， 并通過上述口與數據處理模塊相連接。所述數據無線傳輸模塊通過SPI總線與數據處理模塊連接。所述數據存儲模塊通過1 接口與數據處理模塊連接。所述電源管理模塊通過DC-DC芯片連接數據處理模塊。所述數據無線傳輸模塊采用AT86RF230射頻芯片和SMA接口天線。所述數據存儲模塊采用存儲芯片AT45DB041B。所述電源管理模塊采用XC6221B303MR芯片。所述外接電源采用汽車車載電源或3800mA/h的的鋰電池。所述下載調試接口通過JTAG接口與數據處理模塊連接。[0017]本實用新型采用無線傳感技術，數據的傳輸基于Zigbee協議的無線傳輸模式，避免了有線傳輸方式的大規模布線，降低了車載監測系統感知部分布線的工作量和難度。本實用新型借助通用無線傳感器網絡，為車載系統擴展了監控范圍和監控功能，滿足了人們對車載安全性、操控性以及舒適性的要求，逐步實現車載系統的網絡化、智能化和可控性， 以提高車載系統的安全性。另外，本實用新型的具有體積小(長寬8. 6*5. 8)、便于攜帶以及功耗低等優點。
圖1是本實用新型的結構框圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的解釋說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的多接口的車載無線智能傳感節點，包括車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、電源管理模塊、外接電源和下載調試接口，其中車載傳感器數據采集模塊用以采集數據，用以實時采集車輛不同狀態中的車載傳感器的數據信號。車載傳感器數據采集模塊包括多個接口 A/D接口、1 接口、GPIO 口以及串口。其中，A/D接口為間距2. 54mm的8針端子，串口模塊由公頭DB9和MAX3232構成， DB9與MAX3232相連接。車載傳感器數據采集模塊通過A/D接口連接壓力傳感器、位移傳感器、可燃氣體濃度傳感器，通過1 接口連接溫濕度傳感器、光照傳感器，通過串口連接有傾角傳感器。數據處理模塊用以對車載傳感器數據采集模塊發送的車載傳感器數據進行處理。 數據處理模塊采用ATMEL公司的AVR系列單片機-ATMegaUSl，其內部集成8通道的10位模數轉換器。數據無線傳輸模塊用以基于Zigbee協議在不同車載傳感器節點之間實現車載傳感器數據的無線傳輸。數據無線傳輸模塊由ATMEL公司的AT86RF230射頻芯片和阻抗50 歐姆發射功率為3dB的SMA接口天線構成，其外圍地層設計分為三個部分晶振地、天線地和芯片地，其中，芯片地包含模擬信號地和數字信號地，考慮到PCB布線的難度，模擬信號地和數字信號地采用分區但不分割的方式，即對內分區對外統一接地的原則。數據存儲模塊用以實現車載傳感器數據的本地存儲以及中繼存儲功能。數據存儲模塊采用存儲芯片AT45DB041B。電源管理模塊用以從外接電源獲取+3. 3V的電壓值，并對系統各模塊供電。電源管理模塊采用)(C6221B303MR芯片。外接電源用以通過電源管理模塊向系統各模塊供電。外接電源采用鋰電池和汽車車載電源，考慮無線智能傳感器節點在車輛上工作的持續性，一般情況下，外接電源采用汽車車載電源，采用3800mA/h的鋰電池作為電源備份。下載調試接口作為PC機與即數據處理模塊進行交互的接口，用以對數據處理模塊進行程序下載。車載傳感器數據采集模塊通過多種接口與數據處理模塊相連接，如A/D接口、I2C接口(數字傳感器接口)、串口(公頭DB9)、GPI0 口(通用I/O 口)，這些接口都是 ATMegal^l提供的外部接口，其中，串口模塊需引入電平轉換芯片MAX3232實現TTL電平與 RS232電平之間的轉化。A/D接口與數據處理模塊的模數轉換器(ADC)相連接；1 接口、 GPIO 口和串口各自獨立地與數據處理模塊相連接。數據無線傳輸模塊通過SPI總線與數據處理模塊連接。數據存儲模塊通過1 接口與數據處理模塊連接。下載調試接口通過JTAG接口與數據處理模塊連接。電源管理模塊通過DC-DC芯片LT1963AEQ分別連接車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、外接電源和下載調試接口。本實用新型的工作過程如下本實用新型的多接口的車載無線智能傳感節點經外接電源加電后，數據處理模塊展開系統初始化工作，并控制車載傳感器數據采集模塊啟動多項采集任務；若系統初始化失敗，通過下載調試接口進行數據處理模塊程序的重新下載，然后重復加電操作；當車載傳感器數據采集模塊中的各種傳感器采集到數據后，通過A/D接口或者串口模塊傳輸至數據處理模塊，數據處理模塊對采集到的數據進行相關處理，如標定計算，然后將處理后的數據送入數據存儲模塊進行臨時存儲；同時，數據處理模塊將處理完畢的數據通過SPI總線傳輸至數據無線傳輸模塊，數據無線傳輸模塊通過對處理后的數據打包重構，組合成特定的數據幀以無線的方式發送至其他車載無線智能傳感節點。
權利要求1.一種多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述節點包括車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、電源管理模塊、外接電源和下載調試接口，其中，所述車載傳感器數據采集模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊和下載調試接口分別連接所述數據處理模塊，所述電源管理模塊分別連接所述車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、外接電源和下載調試接口。
2.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述車載傳感器數據采集模塊包括多個接口 A/D接口、1 接口、GPIO 口和串口，并通過上述口與數據處理模塊相連接。
3.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述數據無線傳輸模塊通過SPI總線與數據處理模塊連接。
4.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述數據存儲模塊通過1 接口與數據處理模塊連接。
5.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述電源管理模塊通過DC-DC芯片連接數據處理模塊。
6.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述數據無線傳輸模塊采用AT86RF230射頻芯片和SMA接口天線。
7.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述數據存儲模塊采用存儲芯片AT45DB041B。
8.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述電源管理模塊采用XC6221B303MR芯片。
9.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述外接電源采用汽車車載電源或3800mA/h的的鋰電池。
10.如權利要求1所述的多接口的車載無線智能傳感節點，其特征在于，所述下載調試接口通過JTAG接口與數據處理模塊連接。
專利摘要本實用新型公開了一種多接口的車載無線智能傳感節點，所述節點包括車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、電源管理模塊、外接電源和下載調試接口，其中，所述車載傳感器數據采集模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊和下載調試接口分別連接所述數據處理模塊，所述電源管理模塊分別連接所述車載傳感器數據采集模塊、數據處理模塊、數據無線傳輸模塊、數據存儲模塊、外接電源和下載調試接口。本實用新型的車載傳感器數據的傳輸基于Zigbee協議的無線傳輸模式，避免了有線傳輸方式的大規模布線，降低了車載監測系統感知部分布線的工作量和難度，提高了車載監測系統的工作效率。
文檔編號H04W88/02GK202172497SQ20112032160
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者史昕, 張建陽, 惠飛, 楊瀾, 趙祥模, 雷濤 申請人:長安大學