無線超聲波變送器的工作原理及設(shè)計(jì)
發(fā)明背景
目前,市面上超聲波變送器普遍采用有線通信技術(shù)。有線通信技術(shù)存在以下一些問題:線材成本高企,布線施工難度很大;通信線路斷裂,便出現(xiàn)通信故障。
無線傳感網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)比較新的技術(shù)領(lǐng)域,近年來,世界一些國(guó)家加大投入,研究開發(fā)新技術(shù),積極攻克標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和應(yīng)用的制高點(diǎn)。我國(guó)也把這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展列入國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃。無線傳感網(wǎng)絡(luò)其大規(guī)模、動(dòng)態(tài)性、可靠性、低成本、自組網(wǎng)等特點(diǎn)使得其在各行業(yè)領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
然而,怎樣使無線傳感網(wǎng)絡(luò)具有更低功耗和通信距離更遠(yuǎn),解決好該問題將激發(fā)巨大的應(yīng)用需求空間, LoRa低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)恰逢其實(shí)的出現(xiàn),因采用了擴(kuò)頻通信方式,便很好地解決了這一現(xiàn)實(shí)需求。因此,充分理解無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和LoRa低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù),將之應(yīng)用于超聲波變送器,便創(chuàng)造了新應(yīng)用,提高了生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的技術(shù)提供一種無線超聲波變送器,充分運(yùn)用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和LoRa低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù),用以解決現(xiàn)有超聲波變送器因采用有線通信技術(shù)導(dǎo)致施工難度大、成本高、通信故障的問題,同時(shí)使之能低功耗、遠(yuǎn)距離無線組網(wǎng)通信。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無線超聲波變送器,其特征在于,包括:線路板、微控制器、LoRa無線收發(fā)器、天線、超聲波傳感器、電池;所述微控制器位于所述線路板上;所述LoRa無線收發(fā)器位于所述線路板上,通過接口總線與所述微控制器相連;所述天線通過所述線路板與所述LoRa無線收發(fā)器相連;所述超聲波傳感器通過所述線路板與所述微控制器相連;所述電池通過所述線路板與所述微控制器、LoRa無線收發(fā)器相連。
本實(shí)用新型一種無線超聲波變送器提供了微控制器,具有可以內(nèi)嵌多種無線傳感網(wǎng)通信協(xié)議棧軟體的內(nèi)存空間,具有SPI總線接口、IIC總線接口、UART總線接口。由于該微控制器具有可以內(nèi)嵌多種無線傳感網(wǎng)通信協(xié)議棧軟體的內(nèi)存空間,從而可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型建立無線傳感網(wǎng)通信的解決方案;由于該微控制器具有SPI總線接口、IIC總線接口、UART總線接口,所以可以與具有SPI總線接口或IIC總線接口或UART總線接口的LoRo無線收發(fā)器相通信。
所述LoRa無線收發(fā)器具有SPI總線接口或IIC總線接口或UART總線接口,并包含具有擴(kuò)頻通信功能的模塊。由于該LoRa無線收發(fā)器具有SPI總線接口或IIC總線接口或UART總線接口,所以可以與上述微控制器進(jìn)行通信;由于該LoRa無線收發(fā)器包含具有擴(kuò)頻通信功能的模塊,所以可以可靠實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)距離、低功耗通信的要求。
所述天線為匹配于上述LoRa無線收發(fā)器的天線,匹配即與上述LoRa無線收發(fā)器的頻率、阻抗、增益等特征參數(shù)相適應(yīng)。該天線將接收到的電磁波信號(hào)變換成傳輸線上的導(dǎo)行波信號(hào)送予LoRa無線收發(fā)器、將LoRa無線收發(fā)器發(fā)送的導(dǎo)行波信號(hào)變?yōu)樵诳諝庵袀鞑サ碾姶挪ㄐ盘?hào),從而完成本實(shí)用新型的無線傳輸功能。
所述超聲波傳感器為一種換能裝置,由發(fā)送傳感器、接受傳感器、控制部分組成。該超聲波傳感器將采集到的參數(shù)以電信號(hào)形式送給上述微控制器。所述電池為干電池或鋰電池或高能電池。該電池為上述微控制器、LoRa無線收發(fā)器提供電源。