一种基于模拟信号的新型无线速度传感器的制造方法
【专利摘要】一种基于模拟信号的新型无线速度传感器，通过加速度传感器芯片对加速度进行积分以获得速度数据，并将数据传输到数据处理模块；数据处理模块接收到信号后经过内部的处理器(8051内核)模块，再经由2.4GHzRF收发器模块连通着的在外壳外部的天线，将交流电压电流信号以无线信号的形式发出；采用对加速度信号进行积分运算来获得速度，成本低廉，能够实时采集物体运动速度，非常方便，且适用范围广，不受诸多条件、场合的限制，灵敏度高，使用成本非常低。
【专利说明】
一种基于模拟信号的新型无线速度传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线速度传感器，尤其是一种能够将采集的数据以无线信号的形式发送的一种基于模拟信号的新型无线速度传感器。
【背景技术】
[0002]传统的速度传感器包括激光测速、雷达测速等，其做工复杂，并且造价昂贵，而受限于这几类传感器测速原理的限制，这些速度传感器只能被局限的运用于高速公路、运动员测速等几个固定的场合，并且采集到的数据必须以有线信号的形式发送，而一些场地是不适合进行有线信号线路的铺设的，这样就会受到应用场地的限制，使用时更增加了其所存在的局限性。
[0003]为了解决现有的速度传感器存在的局限性的问题，本实用新型提供了了一种基于模拟信号的新型无线速度传感器，该传感器是采用对加速度信号进行积分运算来获得速度，成本低廉，能够实时采集物体运动速度，并且将采集到的速度数据以无线信号的形式发送出去，适用范围广，不受诸多条件、场合的限制，灵敏度高，且使用成本非常低。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该种基于模拟信号的新型无线速度传感器包括加速度传感器芯片、外壳、数据处理模块、天线；该种基于模拟信号的新型无线速度传感器设有一个非金属材质的方体状的外壳，外壳的内部设有加速度传感器芯片和数字处理模块，数据处理模块内部按顺序依次电连接着AD转换模块、处理器(8051内核)模块和2.4GHz RF收发器模块，2.4GHz RF收发器模块连接着固定在外壳外部的天线，加速度传感器芯片将采集加速度数据的数字信号，传送到连接着的数据处理模块，数据处理模块内部的AD转换模块将模拟信号转换为数字信号，数字信号发送到处理器(8051内核)模块对加速度数据进行积分运算，并将计算后得到的速度数据，传送到2.4GHz RF收发器模块，再由2.4GHz RF收发器模块通过天线以无线信号的形式发送出去。
[0005]加速度传感器芯片采用ADXL335，ADXL335的VCC引脚连接3.3V电源，作用是为加速度芯片提供工作电源，XOUT引脚连接CC2530的P0_0引脚，作用是X方向加速度模拟信号输出，YOUT弓丨脚连接CC2530的P0_1引脚，作用是Y方向加速度模拟信号输出，ZOUT弓丨脚连接CC2530的P0_2引脚，作用是Z方向加速度模拟信号输出，GND引脚接地。
[0006]数据处理模块实施例型号采用德州仪器公司的CC2530芯片，CC2530芯片的AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDD1、DVDD2 引脚连接 3.3V 电源，作用是为芯片提供工作电压。
[0007]DCOUPL引脚通过一个1μ f的电容接地，作用是电源去耦，RBIAS引脚通过一个56K Ω的电阻接地，作为参考电流的外部精密偏置电阻。
[0008]RF_N引脚和RF_P$脚通过一个巴伦电路与天线连接，巴伦电路由两个18pF电容，两个IpF电容，两个2nH电感和一个2.2pF电容组成，RF_N引脚连接一个18pF电容和一个IpF电容，通过2.2pF电容与天线连接，18pF电容和IpF电容之间通过一个2nH电感接地。RF_P引脚连接一个18pF电容和一个2nH电感，通过2.2pF电容与天线相连，18pF电容和2nH电感之间通过一个IpF电容接地。巴伦电路的作用是为天线提供阻抗匹配。
[0009]P2_3/X0SC32K_Q2 引脚和 P2_4/X0SC32K_Q1 引脚之间连接一个 32.768KHz 的晶振，然后分别通过一个15pF的电容接地，作用是为芯片休眠模式定时器提供本振信号。
[0010]X0SC_Q2引脚和X0SC_Q1引脚之间连接一个32MHz的晶振，然后分别通过一个27pF的电容接地，作用是为芯片的MCU以及射频收发器提供本振信号。
[0011]RESET_N引脚通过一个IuF的电容接地，并且通过一个10ΚΩ的电阻连接电源，作用是芯片复位。CC2530芯片的四个GND引脚接地。
[0012]本实用新型的有益效果是，该种基于模拟信号的新型无线速度传感器是采用对加速度信号进行积分运算来获得速度，成本低廉，能够实时采集物体运动速度，并将采集到的速度数据以无线信号的形式发送出去，适用范围广，不受诸多条件、场合的限制，灵敏度高，更加科学，且使用成本非常低。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]图1是本实用新型的结构原理示意图。
[0015]图2是本实用新型的电路原理示意图。
[0016]图中，1.加速度传感器芯片，2.外壳，3.数据处理模块，4.AD转换模块，5.处理器(8051内核)模块，6.2.4GHz RF收发器模块，7.天线。
【具体实施方式】
[0017]在图中，该种基于模拟信号的新型无线速度传感器包括加速度传感器芯片1、外壳
2、数据处理模块3、天线7 ;该种基于模拟信号的新型无线速度传感器设有一个非金属材质的方体状的外壳2，外壳2的内部设有加速度传感器芯片I和数字处理模块3，数据处理模块3内部按顺序依次电连接着AD转换模块4、处理器(8051内核)模块5和2.4GHz RF收发器模块6，2.4GHz RF收发器模块6连接着固定在外壳外部的天线7，加速度传感器芯片I将采集加速度数据的数字信号，传送到连接着的数据处理模块3，数据处理模块3内部的AD转换模块4将模拟信号转换为数字信号，数字信号发送到处理器(8051内核)模块5对加速度数据进行积分运算，并将计算后得到的速度数据，传送到2.4GHz RF收发器模块6，再由
2.4GHz RF收发器模块6通过天线7以无线信号的形式发送出去。
[0018]加速度传感器芯片I采用ADXL335，ADXL335的VCC引脚连接3.3V电源，作用是为加速度芯片提供工作电源，XOUT引脚连接CC2530的P0_0引脚，作用是X方向加速度模拟信号输出，YOUT弓丨脚连接CC2530的P0_1引脚，作用是Y方向加速度模拟信号输出，ZOUT弓丨脚连接CC2530的P0_2引脚，作用是Z方向加速度模拟信号输出，GND引脚接地。
[0019]数据处理模块3实施例型号采用德州仪器公司的CC2530芯片，CC2530芯片的AVDDl、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDDl、DVDD2 引脚连接 3.3V 电源，作用是为芯片提供工作电压。
[0020]DCOUPL引脚通过一个1μ f的电容接地，作用是电源去耦，RBIAS引脚通过一个56K Ω的电阻接地，作为参考电流的外部精密偏置电阻。
[0021]RF_N引脚和RF_P$脚通过一个巴伦电路与天线连接，巴伦电路由两个18pF电容，两个IpF电容，两个2nH电感和一个2.2pF电容组成，RF_N引脚连接一个18pF电容和一个IpF电容，通过2.2pF电容与天线连接，18pF电容和IpF电容之间通过一个2nH电感接地。RF_P引脚连接一个18pF电容和一个2nH电感，通过2.2pF电容与天线相连，18pF电容和2nH电感之间通过一个IpF电容接地。巴伦电路的作用是为天线提供阻抗匹配。
[0022]P2_3/X0SC32K_Q2 引脚和 P2_4/X0SC32K_Q1 引脚之间连接一个 32.768KHz 的晶振，然后分别通过一个15pF的电容接地，作用是为芯片休眠模式定时器提供本振信号。
[0023]X0SC_Q2引脚和X0SC_Q1引脚之间连接一个32MHz的晶振，然后分别通过一个27pF的电容接地，作用是为芯片的MCU以及射频收发器提供本振信号。
[0024]RESET_N引脚通过一个IuF的电容接地，并且通过一个10ΚΩ的电阻连接电源，作用是芯片复位。CC2530芯片的四个GND引脚接地。
【权利要求】
1.一种基于模拟信号的新型无线速度传感器，包括加速度传感器芯片(I)、外壳(2)、数据处理模块(3)、天线(7);其特征是:该种基于模拟信号的新型无线速度传感器设有一个非金属材质的方体状的外壳(2),外壳(2)的内部设有加速度传感器芯片(I)和数字处理模块(3)，数据处理模块(3)内部按顺序依次电连接着AD转换模块(4)、处理器8051内核模块(5)和2.4GHz RF收发器模块(6)，2.4GHz RF收发器模块(6)连接着固定在外壳外部的天线(7);加速度传感器芯片(1)ADXL335的VCC引脚连接3.3V电源，XOUT引脚连接数据处理模块(3) CC2530的P0_0引脚，YOUT引脚连接数据处理模块(3) CC2530的P0_1引脚，ZOUT引脚连接数据处理模块(3)CC2530的P0_2引脚GND引脚接地；数据处理模块(3)CC2530 芯片的 AVDDl、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDD1、DVDD2 引脚连接 3.3V电源；DC0UPL引脚通过一个I μ f的电容接地，RBIAS引脚通过一个56ΚΩ的电阻接地；RF_N引脚和RF_P引脚通过一个巴伦电路与天线连接，巴伦电路由两个ISpF电容，两个IpF电容，两个2nH电感和一个2.2pF电容组成，RF_N引脚连接一个18pF电容和一个IpF电容，通过2.2pF电容与天线连接，18pF电容和IpF电容之间通过一个2nH电感接地；RF_P引脚连接一个18pF电容和一个2nH电感，通过2.2pF电容与天线相连，18pF电容和2nH电感之间通过一个IpF电容接地；P2_3/X0SC32K_Q2引脚和P2_4/X0SC32K_Q1引脚之间连接一个32.768KHz的晶振，然后分别通过一个15pF的电容接地；X0SC_Q2引脚和X0SC_Q1引脚之间连接一个32MHz的晶振，然后分别通过一个27pF的电容接地；RESET_N引脚通过一个IuF的电容接地，并且通过一个10ΚΩ的电阻连接电源；数据处理模块(3)CC2530芯片的四个GND引脚接地。
【文档编号】G08C17/02GK203981701SQ201420322071
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】李向东, 厡徐成, 陈序 申请人:江苏省特种设备安全监督检验研究院