一种支持多行业多功能的物联网监控终端的制作方法

本实用新型属于物联网监控领域，尤其涉及一种支持多行业多功能的物联网监控终端。

背景技术：

随着科技的发展，物物相连的时代已经到来。目前市场上销售的支持物联网的终端众多，可从以下方面对其分类，应用行业、使用扩展性、传输方式、传输通路等，但其集中表现出来的特性是：功能单一，外部接口较少，设计简单，仅满足单一应用或单一应用的部分扩展，除了适用于此行业，在不经过硬件修改的情况下是无法应用在其他场合中。考虑到行业应用的通用性，需要涉及一种支持多行业多功能的物联网监控终端，满足多用户的需求。

由于现场各设备由不同厂商提供，其接口规则或通讯规则都不同，便会导致终端接口设计的不同，为满足不同应用需求，需要考虑多个外部接口，然而在某些功能单一的应用场合，可能会造成多接口资源浪费；终端需要集图像处理、状态检测、模拟量采集、开关控制、数据通信、数据存储、智能控制等功能于一体，因此终端硬件的模块设计成为技术的关键。

在全球面临能源紧缺、气候变暖等严重问题的情况下，人类为了生存和发展转而去寻找和利用清洁能源技术。清洁能源包括太阳能、风能、热能、振动能、海洋能，以及其他能量如人体动能、生化能等能量。随着科技的发展，无线传感器网络技术已经渗透到人类生产和生活的方方面面。无线通信网已经逐步发展到能为任何人和物件之间随时、随地通信的物联网，网络的规模极速扩大，但与此同时物联网的总体的稳定性和可持续发展问题也越来越突出。与此同时，为了满足人类生活的需要，越来越多的传感器需要被安放在人迹罕至或者环境恶劣的地区，这些地区恶劣的环境决定了人们无法使用化学电池为无线传感器节点供电，因为在这些地区更换化学电池往往是一件不太可能的事情。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种支持多行业多功能的物联网监控终端。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种支持多行业多功能的物联网监控终端，包含主控制器模块、检测模块、模数转换模块、整流稳压模块、无线通讯模块、以太网控制器、LCD键盘、UART接口、JTAT接口、FLASH模块、SDRAM模块和供电模块；所述检测模块依次经过模数转换模块、整流稳压模块连接主控制器模块，所述无线通讯模块、以太网控制器、LCD键盘、UART接口、JTAT接口、FLASH模块、SDRAM模块和供电模块分别与主控制器模块连接；

还包含一三级放大电路，所述模数转换模块通过三级放大电路连接整流稳压模块，所述三级放大电路包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管；

所述第一电阻为变阻器，所述第一电阻的滑动端连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端分别连接第二电阻的一端、第三电容的一端，第三电阻的一端、第一三极管的基极，所述第三电阻的另一端接地，所述第一三极管的发射极分别连接第五电阻的一端、第四电容的一端，所述第五电阻的另一端、第四电容的另一端均接地；

所述第一三极管的集电极分别连接第三电容的另一端、第四电阻的一端、第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极连接第五电容的一端，所述第五电容的另一端接地；所述第二三极管的集电极分别连接第二电阻的另一端、第二电容的一端、第六电容的一端、第三三极管的发射极；

所述第二电容的另一端分别连接第六电阻的一端、第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端分别连接第三三极管的集电极、第七电容的一端，所述第七电容的另一端接地；所述第六电阻的另一端分别连接第一二极管的阳极、第三三极管的基极；所述第一二极管的阴极连接第四电阻的另一端。

作为本实用新型一种支持多行业多功能的物联网监控终端的进一步优选方案，所述检测模块包含温度检测模块、压力检测模块、流量检测模块。

作为本实用新型一种支持多行业多功能的物联网监控终端的进一步优选方案，所述整流稳压模块包含MPU处理单元、可控硅整流单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元、温度反馈单元和电压电流变量反馈单元；

MPU处理单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元及可控硅整流单元依次连接，温度反馈单元和电压电流变量反馈单元分别与MPU处理单元连接；

所述MPU处理单元根据温度反馈单元所测量的温度值、电压电流变量反馈单元所测量的电压值和电流值，输出调整脉冲触发频率的控制信号和控制脉冲触发控制单元的通断的控制信号。

作为本实用新型一种支持多行业多功能的物联网监控终端的进一步优选方案，所述供电模块包括太阳能充电装置、电池、稳压器、比较器，所述太阳能充电装置与电池连接，所述电池通过稳压器连接主控制器模块，所述比较器分别与稳压器和太阳能充电装置连接。

作为本实用新型一种支持多行业多功能的物联网监控终端的进一步优选方案，所述主控制器模块的芯片型号为AT91RM9200。

作为本实用新型一种支持多行业多功能的物联网监控终端的进一步优选方案，所述无线通讯模块的芯片型号为CC2430。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型采用采用整流稳压模块，包含MPU处理单元、可控硅整流单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元、温度反馈单元和电压电流变量反馈单元，其大大提高了系统的性能、还融入了物联网技术；使这种远程监控能够领域更加广泛，并且在系统的可扩展性和兼容性问题上，实现了本系统与其他系统的无缝连接，以满足不同工作环境的需要；

2、本实用新型检测控制终端的供电模块采用太阳能供电，并且能够实时分析电池电压状态，达到智能化的对电池进行充电，有效地延长了节点的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构原理图；

图2是本实用新型三及放大电路电路图；

图3是本实用新型整流稳压电路的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

本实用新型的具体实施方式如下：

如图1所示，一种支持多行业多功能的物联网监控终端，包含主控制器模块、检测模块、模数转换模块、整流稳压模块、无线通讯模块、以太网控制器、LCD键盘、UART接口、JTAT接口、FLASH模块、SDRAM模块和供电模块；所述检测模块依次经过模数转换模块、整流稳压模块连接主控制器模块，所述无线通讯模块、以太网控制器、LCD键盘、UART接口、JTAT接口、FLASH模块、SDRAM模块和供电模块分别与主控制器模块连接；

如图2所示，还包含一三级放大电路，所述模数转换模块通过三级放大电路连接整流稳压模块，所述三级放大电路包含第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管；

所述第一电阻为变阻器，所述第一电阻的滑动端连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端分别连接第二电阻的一端、第三电容的一端，第三电阻的一端、第一三极管的基极，所述第三电阻的另一端接地，所述第一三极管的发射极分别连接第五电阻的一端、第四电容的一端，所述第五电阻的另一端、第四电容的另一端均接地；

所述第一三极管的集电极分别连接第三电容的另一端、第四电阻的一端、第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极连接第五电容的一端，所述第五电容的另一端接地；所述第二三极管的集电极分别连接第二电阻的另一端、第二电容的一端、第六电容的一端、第三三极管的发射极；

所述第二电容的另一端分别连接第六电阻的一端、第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端分别连接第三三极管的集电极、第七电容的一端，所述第七电容的另一端接地；所述第六电阻的另一端分别连接第一二极管的阳极、第三三极管的基极；所述第一二极管的阴极连接第四电阻的另一端。

所述检测模块包含温度检测模块、压力检测模块、流量检测模块。

如图3所示，所述整流稳压模块包含MPU处理单元、可控硅整流单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元、温度反馈单元和电压电流变量反馈单元；

MPU处理单元、脉冲触发控制单元、脉冲触发单元及可控硅整流单元依次连接，温度反馈单元和电压电流变量反馈单元分别与MPU处理单元连接；

所述MPU处理单元根据温度反馈单元所测量的温度值、电压电流变量反馈单元所测量的电压值和电流值，输出调整脉冲触发频率的控制信号和控制脉冲触发控制单元的通断的控制信号。

所述供电模块包括太阳能充电装置、电池、稳压器、比较器，所述太阳能充电装置与电池连接，所述电池通过稳压器连接主控制器模块，所述比较器分别与稳压器和太阳能充电装置连接。

本实用新型采用高性能的AT91RM9200处理器芯片，其大大提高了系统的性能、还融入了物联网技术；使这种远程监控能够领域更加广泛，并且在系统的可扩展性和兼容性问题上，实现了本系统与其他系统的无缝连接，以满足不同工作环境的需要；本实用新型检测控制终端的供电模块采用太阳能供电，并且能够实时分析电池电压状态，达到智能化的对电池进行充电，有效地延长了节点的使用寿命。

为了提高系统工作效率，本实用新型采用了ATMEL公司生产的ARM9芯片AT91RM9200。由于AT91RM9200处理器具有丰富的系统与应用外设及标准的接口，因此根据应用的需要很容易就可实现功能模块的扩展。该芯片融合了ARM920T ARM Thumb处理器特性：工作于180 MHz时性能高达200 MIPS，存储器管理单元，16 KB的数据缓存，16 KB的指令缓存，写缓冲器，含有调试信道的内部仿真器，中等规模的嵌入式宏单元结构；低功耗：VDDCORE电流为30.4 mA，待机模式电流为3.1 mA；附加的嵌入式存储器：SRAM为16 KB；ROM为128 KB；外部总线接口：支持SDRAM，静态存储器，Burst FLASH，无缝连接的Compact Flash Smart Media及NAND FLASH；提高性能而使用的系统外设：2个有双PLL的片上振荡器，低速的时钟操作模式与软件功耗优化能力，4个可编程的外部时钟信号，调试单元、两线UART并支持调试信道，有8个优先级的高级中断控制器，独立的可屏蔽中断源，伪中断保护，7个外部中断源及1个快速中断源，有122个可编程I/O口线的4个32位PIO控制器，各线均有输入变化中断及开漏能，20通道的外设数据控制器；10/100 Base-T型以太网卡接口：独立的媒体接口或简化的独立媒体接口，对于接收与发送有集成的28 B FIFO及专用的DMA通道；USB 2.0全速主机双端口：双片上收发器：集成的FIFO及专用的DMA通道；USB 2.0全速器件端口：片上收发器，2 KB可配置的集成FIFO；多媒体卡接口：自动协议控制及快速自动数据传输，与MMC及SD存储器卡兼容，支持2个SD存储器；主机/从机串行外设接口：8～16位可编程数据长度，可连接4个外设；所有数字引脚的IEEE 1149.1JTAG边界扫描。

正是由于AT91RM9200芯片具有以上特性，所以它完全满足了本设计系统必须具备的3个条件：高速处理能力、高速数据通道、网络接口。

本实用新型中CC2430是一个真正片上系统芯片，内部集成一个高性能2.4 GHz直接序列扩频射频收发器核心和一个工业级加强型8051内核，无需再选另外的处理器。

以太网控制器:在本实用新型中的以太网控制器采用是DAVICOM公司的DM9000，这是具有10/100 M自适应以太网芯片。其特点是：支持8位、16位、32位数据总线宽度；寄存器操作简单有效，有成熟的Linux驱动程序支持；3．3 V接口电平；成本相当低廉；还可以使用MII接口和PHY芯片连接。DM9000还提供了介质无关的接口，以连接所有提供支持介质无关接口功能的家用电话线网络设10 Mb/s下3类、4类、5类非屏蔽双绞线和100Mb/s下5类非屏蔽双绞线。这是完全符合IEEE 802．3u规格。它的自动协调功能将自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽，还支持IEEE 802.3x全双工流量控制。

本实用新型只保护所涉及的硬件及硬件与硬件之间的连接关系，不保护硬件所涉及的算法。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。