一種超低功耗無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置2011071

1、本實用新型涉及一種無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，包括供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是以MSP430芯片為核心的電路部分；所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是以SIM900B為核心的GPRS通信系統(tǒng)部分，可與其它水文監(jiān)測系統(tǒng)進行通信。通過該方案實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)各部分的工作時的較低功率，達到節(jié)約能源，長時間工作的目的；并且實現(xiàn)無線傳輸功能，提高了監(jiān)測的實時性。摘要附圖權利要求書1. 一種無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，包括供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是以MSP430芯片為核心的電路部分；所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是以SIM900B為核心的GPRS通

2、信系統(tǒng)部分，可與其它水文監(jiān)測系統(tǒng)進行通信。2. 權利要求1所述無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，其中所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包含有MSP430F149單片機、通信電路、復位及看門狗電路、時鐘電路、A/D 轉換電路。3. 權利要求2所述無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，其中所述MSP430F149單片機以2.2V供電時，每MHz頻率的工作電流為280uA。4. 權利要求2所述無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，其中所述看門狗型號為DS1819B。 5. 權利要求1所述無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，其中所述GPRS通信系統(tǒng)部分包括GPRS供電電路和GPRS模塊通信電路。6. 權利要求1所述無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，其中所述通信系統(tǒng)中包

3、含SIM900B模塊，并集成TCP/IP協(xié)議，接口電路采用OC門器件74HC07。說 明 書一種無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置技術領域本實用新型涉及一種監(jiān)測裝置，進一步涉及一種水資源的監(jiān)測裝置。背景技術由于我國的水災頻頻發(fā)生，因此必須監(jiān)測江河、湖泊與水庫等的水位，及這些區(qū)域的降雨量。這種監(jiān)測不但可以為預防水災、及時進行防汛決策提供大量可靠的數(shù)據(jù)和資料，同事還可為防洪搶險救災和保護人民生命財產安全發(fā)揮重要作用。目前，國內許多水文站監(jiān)測水位和降雨量仍采用人工方法。該方法不但存在測量的人身安全，而且存在數(shù)據(jù)測量不準確、檢測實時性不強等問題。2011年7月召開的中央水利工作會議強調，要大力推進節(jié)水型社會建設

4、，實行最嚴格的水資源管理制度，建立健全節(jié)約用水的利益調節(jié)機制，大力推廣節(jié)水技術和產品。會議強調，要著力實行最嚴格的水資源管理制度，加快確立水資源開發(fā)利用控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污3條紅線。為實現(xiàn)上述目標，必須堅強水資源的監(jiān)測體系建設和產品研制等基礎性工作。但是，目前的水資源監(jiān)測裝置由于功耗較大，不利于節(jié)約能源，而且安裝不夠便捷，適用范圍不廣，并且在數(shù)據(jù)采集結束后，對數(shù)據(jù)處理能力不強；也不能夠實時傳輸水位、流量、降雨量等水資源監(jiān)測量等信號。發(fā)明內容鑒于以上內容，有必要提供一種具有低功耗、無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置。本實用新型提供了一種無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置，包括供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系

5、統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其中所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為以MSP430芯片為核心的電路部分；所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為以SIM900B為核心的GPRS通信系統(tǒng)部分，可與其它水文監(jiān)測系統(tǒng)進行通信。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由MSP430F149單片機、通信電路、復位及看門狗電路、時鐘電路、A/D 轉換電路所組成。其中，電路的工作電壓為1.83.6V，當電路為休眠模式時，電流為1.6uA，當電路為工作模式，系統(tǒng)以2.2V供電，每MHz頻率工作電流為280uA。輸出電平能力為：當輸出電壓為2.4V時，電流為350uA，輸出電壓為0.4V時，電流為6uA。整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)整體功耗為：MSP430包括外圍器件平均功耗不高于2mA；并且系統(tǒng)具

6、有高穩(wěn)定性，長時間穩(wěn)定運行，由于設定了看門狗，從而具有死機重啟功能。MSP430系列單片機集成了較豐富的片內外設。它們分別是 HYPERLINK /view/280158.htm看門狗（ HYPERLINK /view/1008973.htmWDT）、 HYPERLINK /view/4458351.htm模擬比較器A、定時器A0（Timer_A0）、定時器A1（Timer_A1）、定時器B0（Timer_B0）、UART、SPI、I2C、 HYPERLINK /view/3063193.htm硬件乘法器、液晶驅動器、10位/12位ADC、16位- ADC、DMA、I/O端口、基本定時器（Ba

7、sic Timer）、 HYPERLINK /view/1031044.htm實時時鐘（ HYPERLINK /view/303587.htmRTC）和 HYPERLINK /view/854.htmUSB控制器等若干外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使程序失控時迅速復位；模擬比較器進行模擬電壓的比較，配合定時器，可設計出A/D 轉換器；16 位定時器（Timer_A 和 Timer_B）具有捕獲/比較功能，大量的捕獲/比較寄存器，用于計數(shù)；實現(xiàn)兩路的 12 位 HYPERLINK /view/396622.htmD/A 轉換。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)電路中包括SIM900B模塊，并集成TCP/IP協(xié)議

8、，接口電路采用OC門器件74HC07。傳輸系統(tǒng)包括GPRS供電電路和GPRS模塊通信電路，所述GPRS供電電路的基本參數(shù)為：輸入電壓4.1V，最大輸出電流3A，最大供電電壓45V，電路關斷可控，靜態(tài)工作電流的典型值為5mA，關斷后電流為80uA。GPRS模塊通信電路中，在SIM900B與SIM卡連接線路上接入浪涌防護器，避免安裝和拆卸SIM卡時出現(xiàn)靜電損壞問題；電平轉換電路采用74HC07器件，輸出為OC門；指示燈電路采用三極管驅動，由于模塊的工作指示特點，這里采用電流輸出方式。SIM900B的工作電壓為3.44.5V，標準為4V。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：監(jiān)測系統(tǒng)各部分的功率較

9、低，達到節(jié)約能源，長時間工作的目的；實現(xiàn)無線傳輸功能，提高了監(jiān)測的實時性。附圖說明圖1是本實用新型無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的電路原理圖。圖2是本實用新型的無線傳輸系統(tǒng)的電路原理圖。具體實施方式下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。請參閱圖1，圖1是水資源監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的電路原理圖。其中包含有MSP430F149單片機、通信電路、復位及看門狗電路、時鐘電路、A/D 轉換電路。其中，看門狗可以使程序失控時迅速復位；模擬比較器進行模擬電壓的比較，配合定時器，可設計出A/D 轉換器；16 位定時器（Timer_A 和 Timer_B）具有捕獲/比較功能，大量的

10、捕獲/比較寄存器，用于計數(shù)；實現(xiàn)兩路的 12 位 HYPERLINK /view/396622.htmD/A 轉換。電路的工作電壓為1.83.6V，當電路為休眠模式時，電流為1.6uA，當電路為工作模式，系統(tǒng)以2.2V供電，每MHz頻率工作電流為280uA。輸出電平能力為：當輸出電壓為2.4V時，電流為350uA，輸出電壓為0.4V時，電流為6uA。整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)整體功耗為：MSP430包括外圍器件平均功耗不高于2mA；并且系統(tǒng)具有高穩(wěn)定性，長時間穩(wěn)定運行，由于設定了看門狗，從而具有死機重啟功能。圖2是本實用新型的無線傳輸系統(tǒng)的電路原理圖。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)電路中包括SIM900B模塊，并集成TCP/IP協(xié)議，接口電路采用OC門器件74HC07。傳輸系統(tǒng)包括GPRS供電電路和GPRS模塊通信電路，所述GPRS供電電路的基本參數(shù)為：輸入電壓4.1V，最大輸出電流3A，最大供電電壓45V，電路關斷可控，靜態(tài)工作電流的典型值為5mA，關斷后電流為80uA。GPRS模塊通信電路中，在SIM900B與SIM卡連接線路上接入浪涌防護器，避免安裝和拆卸SIM卡時出現(xiàn)靜電損壞問題；電平轉換電路采用74HC07器件，輸出為OC門；指示燈電路采用三極管驅動，