基于MCU和蓝牙的智能传感器的制作方法

本实用新型涉及一种传感器。更具体地说，本实用新型涉及一种基于MCU和蓝牙的智能传感器。

背景技术：

在传统的传感器技术中，数据的传输大多是以电信号(电压、电流、电阻)形式传输的，需在现场敷设电缆；且一个传感器信号最多、也只允许能供给2套设备共同使用，如果2套设备共同使用同一传感器信号，还需处理好信号接地问题或隔离事宜。所以现场多存在电缆敷设较多，同一测点位置装有多家相同功能的同类传感器，造成测点冗余，客户维护麻烦等问题。且现在传感器信号的输出在一个系统中只能以单一的方式输出，可选择性较差。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是实现MCU模块和蓝牙模块的有机结合，将传感器监测到的信号通过无线通讯方式同时传送到多个监测设备，免除电缆敷设的工作量。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于MCU和蓝牙的智能传感器，包括：

MCU模块，其与地震检波器的输出信号端通讯连接，用以将所述地震检波器的输出信号转化为电信号，所述MCU模块上设置有第一信号输出接口；

蓝牙模块，其通过USB数据线与所述MCU模块通讯连接，所述蓝牙模块上设置有第二信号输出接口；

其中，经所述MCU模块处理后的电信号通过所述第一信号输出接口和/或第二信号输出接口选择性输出。

地震检波器检测到的振动信号经MCU模块放大转化为电信号后，既可以通过MCU模块的第一信号输出接口直接输出，也可以通过USB数据线传送至蓝牙模块后，从第二信号输出接口最终以无线信号的形式输出，或者经两个输出接口同时输出，实现信号的可选择性输出，同时使得多个不同的信号采集单元能够同时接收发射的信号，免除了电缆敷设的工作量，减少了占用空间。

优选的是，所述的基于MCU和蓝牙的智能传感器中，所述蓝牙模块的第二信号输出接口处外接有向外发送信号的天线。蓝牙模块接收的信号通过天线以无线通讯的方式输出，便于多个信号采集单元同时接收。

优选的是，所述的基于MCU和蓝牙的智能传感器中，所述MCU模块上设置有多个接口，所述USB数据线经任一个接口连接至所述蓝牙模块。接口的设置方便USB数据线的安装固定。

优选的是，所述的基于MCU和蓝牙的智能传感器中，所述MCU模块为STM32f405芯片。

优选的是，所述的基于MCU和蓝牙的智能传感器中，所述蓝牙模块为BC417143B蓝牙芯片。

本实用新型至少包括以下有益效果：选择合适的地震检波器，将地震检波器的输出信号接入MCU模块，地震检波器检测到的在设计频率范围内的振动信号经MCU模块放大转化为电信号后，既可以通过MCU模块的第一信号输出接口直接输出，也可以通过USB数据线传送至蓝牙模块后，从第二信号输出接口最终以无线信号的形式输出，或者经两个输出接口同时输出，实现信号的可选择性输出，同时使得多个不同的信号采集单元能够同时接收发射的信号，免除了电缆敷设的工作量，减少了占用空间。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的基于MCU和蓝牙的智能传感器的内部结构示意图；

图2为本实用新型的MCU模块的电路设计图；

图3为本实用新型的蓝牙模块的电路设计图；

图4为本实用新型的基于MCU和蓝牙的智能传感器的电路设计图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本实用新型中的MCU模块为STM32f405，如图2所示，STM32f405是基于32位高性能ARM Cortex-M4内核的MCU芯片，特性如下：MCU+FPU，210DMIPS，高达1MB闪存/192+4KB RAM，可设置3套SPI总线接口，USB OTG HS/FS，以太网，17个TIM，3个ADC，15个通信外设接口和摄像头。利用STM32f405强大的数字逻辑功能实现地震检波器检测到的振动信号的隔直放大、模数转换、冲击检测、冲击抑制、数字积分、数字低频补偿、带通滤波和数模转换功能。同时利用模拟驱动电路实现输出信号放大环节。

本实用新型中的蓝牙模块为csr公司的BlueCoreTM4-External系列BC417143B蓝牙芯片，如图3所示，BlueCoreTM4-External是一个单芯片无线传输及基带的蓝牙2.4GHz系统IC芯片，其包括可达到3Mbps的增强数据传输速率(EDR)功能。特性如下：全品质的蓝牙v2.0+EDR功能；增强数据率(EDR功能)符合V2.0.E.2对于2Mbps和3Mbps调制模式的规范；完整的微微网支持下全速蓝牙操作；分散网支持；1.8V核心,1.8至3.6V的I/O；低电源1.8v操作；8x8mm96-球TFBGA封装和6×6mm96-球VFBGA封装可选；最小的外部组件；集成1.8V调节器；USB和双UART接口；支持802.11共存；支持8Mbit外部闪存；RoHS兼容。

BC417143B具备8Mbit的外部闪存接口，当使用CSR蓝牙软件堆叠技术时，它可为数据及音频通讯提供一个与V2.0规范完全兼容的蓝牙系统。

BC417143B可应用于：PCs(个人通讯业务)、PDAs(个人数码、电子记事簿)、计算机配件(压缩闪存卡，移动存储卡PCMCIA Cards，SD卡及USB软件狗)、无线集线器端和数码相机等领域。

BlueCoreTM4-External降低了设计外围所需元器件数量以确保产品成本最低化设计，设备包含将自校准和内建自测试程序融合到简化开发、设备认证和产品测试工作之中。

全部硬件和设备固件充分符合蓝牙V2.0+EDR规格(所有强制性的和可选的功能)，为了提升蓝牙和802.11b/g同地协作系统更大范围共存特点能够包含两种硬信号：基本活动信号和Intel WCS活动和通道信号。

如图4所示，蓝牙模块的数据传输主要通过USB接口，STM32F405内部设有2路USB接口，我们利用PA11、PA12(pin44、45)实现与蓝牙芯片BC417143(USB_DP、USB_DN)系统的通讯功能。STM32F405的SPI2可实现高达21Mbit/s的通讯速率，其功能通过pin33、34、35、36管脚实现，pin33、34、35、36管脚是多功能复用管脚，可实现微处理器的SPI(串行外设接口)、I2S(集成电路内置音频总线)、I2C(两线式串行总线)和USART(通用同步异步收发器)。

如图1所示，本实用新型提供一种基于MCU和蓝牙的智能传感器，包括：

MCU模块，其与地震检波器的输出信号端通讯连接。MCU模块内设有依次信号连接的模数转化器、冲击信号检测环节、冲击信号抑制环节、数字积分环节、数字低频补偿环节、数字带通滤波环节和数模转化器。地震检波器将检测到的振动信号经隔直放大环节放大后，输入MCU模块，在设计频率范围内的振动信号将被正确放大转换为恰当的电压/电流信号输出，可以通过MCU模块上设置的第一信号输出接口直接输出。蓝牙模块，其通过USB数据线与所述MCU模块通讯连接，所述蓝牙模块上设置有第二信号输出接口，电压/电流信号经USB数据线传送至蓝牙模块，可以通过模块上设置的第二信号输出接口输出。电压/电流信号也可以经第一信号输出接口和第二信号输出接口同时输出，输出方式根据实际需要选择，提高了可选性。蓝牙模块中还包括电源管理，用以给各个部件提供电能。

所述的基于MCU和蓝牙的智能传感器中，所述蓝牙模块的第二信号输出接口处外接有向外发送信号的天线。天线为蓝牙模块提供了50Ω的射频终端，天线用于向多个信号采集单元发送无线信号。

所述的基于MCU和蓝牙的智能传感器中，所述MCU模块上设置有多个接口，所述USB数据线经任一个接口连接至所述蓝牙模块。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。