一種超低功耗無線傳輸?shù)乃Y源監(jiān)測裝置2011071

1、本實(shí)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(jìn)行通信。通過該方案實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)各部分的工作時(shí)的較低功率，達(dá)到節(jié)約能源，長時(shí)間工作的目的；并且實(shí)現(xiàn)無線傳輸功能，提高了監(jiān)測的實(shí)時(shí)性。摘要附圖權(quán)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(jìn)行通信。2. 權(quán)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(jī)、通信電路、復(fù)位及看門狗電路、時(shí)鐘電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路。3. 權(quán)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(jī)以2.2V供電時(shí)，每MHz頻率的工作電流為280uA。4. 權(quán)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(hào)為DS1819B。 5. 權(quán)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(quán)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(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測裝置，進(jìn)一步涉及一種水資源的監(jiān)測裝置。背景技術(shù)由于我國的水災(zāi)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(yù)防水災(zāi)、及時(shí)進(jìn)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(xiǎn)救災(zāi)和保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮重要作用。目前，國內(nèi)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(zhǔn)確、檢測實(shí)時(shí)性不強(qiáng)等問題。2011年7月召開的中央水利工作會(huì)議強(qiáng)調(diào)，要大力推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)

4、，實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，建立健全節(jié)約用水的利益調(diào)節(jié)機(jī)制，大力推廣節(jié)水技術(shù)和產(chǎn)品。會(huì)議強(qiáng)調(diào)，要著力實(shí)行最嚴(yán)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(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須堅(jiān)強(qiáng)水資源的監(jiān)測體系建設(shè)和產(chǎn)品研制等基礎(chǔ)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(jié)束后，對(duì)數(shù)據(jù)處理能力不強(qiáng)；也不能夠?qū)崟r(shí)傳輸水位、流量、降雨量等水資源監(jiān)測量等信號(hào)。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上內(nèi)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(shí)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(jìn)行通信。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由MSP430F149單片機(jī)、通信電路、復(fù)位及看門狗電路、時(shí)鐘電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路所組成。其中，電路的工作電壓為1.83.6V，當(dāng)電路為休眠模式時(shí)，電流為1.6uA，當(dāng)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(dāng)輸出電壓為2.4V時(shí)，電流為350uA，輸出電壓為0.4V時(shí)，電流為6uA。整個(gè)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(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，由于設(shè)定了看門狗，從而具有死機(jī)重啟功能。MSP430系列單片機(jī)集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。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(shí)器A0（Timer_A0）、定時(shí)器A1（Timer_A1）、定時(shí)器B0（Timer_B0）、UART、SPI、I2C、 HYPERLINK /view/3063193.htm硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、10位/12位ADC、16位- ADC、DMA、I/O端口、基本定時(shí)器（Ba

7、sic Timer）、 HYPERLINK /view/1031044.htm實(shí)時(shí)時(shí)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(shí)迅速復(fù)位；模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較，配合定時(shí)器，可設(shè)計(jì)出A/D 轉(zhuǎn)換器；16 位定時(shí)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(jì)數(shù)；實(shí)現(xiàn)兩路的 12 位 HYPERLINK /view/396622.htmD/A 轉(zhuǎn)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(guān)斷可控，靜態(tài)工作電流的典型值為5mA，關(guān)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(hù)器，避免安裝和拆卸SIM卡時(shí)出現(xiàn)靜電損壞問題；電平轉(zhuǎn)換電路采用74HC07器件，輸出為OC門；指示燈電路采用三極管驅(qū)動(dòng)，由于模塊的工作指示特點(diǎn)，這里采用電流輸出方式。SIM900B的工作電壓為3.44.5V，標(biāo)準(zhǔn)為4V。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：監(jiān)測系統(tǒng)各部分的功率較

9、低，達(dá)到節(jié)約能源，長時(shí)間工作的目的；實(shí)現(xiàn)無線傳輸功能，提高了監(jiān)測的實(shí)時(shí)性。附圖說明圖1是本實(shí)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(shí)用新型的無線傳輸系統(tǒng)的電路原理圖。具體實(shí)施方式下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。請(qǐng)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(jī)、通信電路、復(fù)位及看門狗電路、時(shí)鐘電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路。其中，看門狗可以使程序失控時(shí)迅速復(fù)位；模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較，配合定時(shí)器，可設(shè)計(jì)出A/D 轉(zhuǎn)換器；16 位定時(shí)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(jì)數(shù)；實(shí)現(xiàn)兩路的 12 位 HYPERLINK /view/396622.htmD/A 轉(zhuǎn)換。電路的工作電壓為1.83.6V，當(dāng)電路為休眠模式時(shí)，電流為1.6uA，當(dāng)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(dāng)輸出電壓為2.4V時(shí)，電流為350uA，輸出電壓為0.4V時(shí)，電流為6uA。整個(gè)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(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，由于設(shè)定了看門狗，從而具有死機(jī)重啟功能。圖2是本實(shí)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(guān)斷可控，靜態(tài)工作電流的典型值為5mA，關(guān)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(hù)器，避免安裝和拆卸SIM卡時(shí)出現(xiàn)靜電損壞問題；電平轉(zhuǎn)換電路采用74HC07器件，輸出為OC門；指示燈電路采用三極管驅(qū)動(dòng)，