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      無(wú)線加速度傳感器的制造方法

      文檔序號(hào):6198105閱讀:361來(lái)源:國(guó)知局
      無(wú)線加速度傳感器的制造方法
      【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線加速度傳感器,包括微處理器、加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器,所述微處理器內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊,所述加速度傳感器為數(shù)字式加速度傳感器,加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)均集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊,加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器均由微處理器內(nèi)的電源管理模塊供電,微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊相連;本實(shí)用新型采用微處理器內(nèi)置的電源管理模塊給加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器供電,無(wú)需設(shè)置專門的電源芯片,采用數(shù)字式的加速度傳感器,無(wú)需設(shè)置外圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)化了無(wú)線加速度傳感器的電路設(shè)計(jì),減小了印制電路板的尺寸,同時(shí)也降低了功耗和成本。
      【專利說(shuō)明】無(wú)線加速度傳感器
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型涉及加速度傳感器信號(hào)采集及傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種無(wú)線加速度傳感器。
      【背景技術(shù)】
      [0002]加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速度并將感受到的加速度轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)的電子設(shè)備,三軸加速度傳感器是加速度傳感器中的一種,用于采集空間矢量。如今,加速度傳感器被廣泛的應(yīng)用于電子產(chǎn)品的自動(dòng)控制、無(wú)線報(bào)警和安全監(jiān)控等領(lǐng)域?,F(xiàn)有的加速度傳感器一般由微處理器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、加速度計(jì)、電源管理芯片以及其它一些外圍器件組成,整個(gè)電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度較高、各組成器件的尺寸較大,因此,由上述技術(shù)方案印制的電路板也普遍較大,成本相對(duì)較高。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有加速度傳感器存在電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、電路體積龐大、高功耗和高成本的上述問(wèn)題,提供了一種集成度高、低功耗和低成本的無(wú)線加速度傳感器。
      [0004]為解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
      [0005]一種無(wú)線加速度傳感器,包括微處理器、加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器,所述微處理器內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊,所述加速度傳感器為數(shù)字式加速度傳感器,力口速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)均集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊,加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器均由微處理器內(nèi)的電源管理模塊供電,微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊相連;微處理器讀取無(wú)線收發(fā)器接收的采集指令,并控制加速度傳感器開(kāi)始采集加速度數(shù)值,加速度傳感器將采集到的加速度值傳送到微處理器中,微處理器通過(guò)無(wú)線收發(fā)器將加速度值傳送出。
      [0006]本實(shí)用新型的無(wú)線加速度傳感器采用微處理器內(nèi)置的電源管理模塊給加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器供電,無(wú)需設(shè)置專門的電源芯片,采用數(shù)字式的加速度傳感器,使加速度傳感器輸出數(shù)字信號(hào),無(wú)需設(shè)置外圍的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,簡(jiǎn)化了無(wú)線加速度傳感器的電路設(shè)計(jì),提高了電路集成度,減小了印制電路板的尺寸,同時(shí)也降低了功耗和成本。
      [0007]優(yōu)選地,所述無(wú)線收發(fā)器工作在2.4GHz的ISM頻段。2.4GHz的ISM頻段為全球免申請(qǐng)的無(wú)線通信頻段,采用2.4GHz的無(wú)線收發(fā)器,進(jìn)一步降低了本實(shí)用新型的成本,降低了功耗。
      [0008]優(yōu)選地,所述微處理器內(nèi)的電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器,低壓差線性穩(wěn)壓器分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的電源管腳模塊相連。低壓差線性穩(wěn)壓器集成在微處理器的內(nèi)部,低壓差線性穩(wěn)壓器可以用于給其它器件供電,以提高本實(shí)用新型的集成度。
      [0009]優(yōu)選地,所述微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊包括I2C總線接口模塊和串行外設(shè)接口模塊,加速度傳感器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為I2C總線接口模塊,無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為串行外設(shè)接口模塊,微處理器內(nèi)的I2C總線接口模塊與加速度傳感器內(nèi)的I2C總線接口模塊相連,微處理器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊與無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊相連。
      [0010]優(yōu)選地,所述加速度傳感器采用三軸數(shù)字式加速度傳感器。
      [0011]優(yōu)選地,所述無(wú)線收發(fā)器內(nèi)還集成有循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K。循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K的內(nèi)置,可以簡(jiǎn)化微處理器的軟件設(shè)計(jì)。
      【專利附圖】

      【附圖說(shuō)明】
      [0012]圖1是本實(shí)用新型無(wú)線加速度傳感器的電路原理框圖。
      [0013]圖2是本實(shí)用新型無(wú)線加速度傳感器的工作流程圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
      [0015]參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型的無(wú)線加速度傳感器包括微處理器10、加速度傳感器19和無(wú)線收發(fā)器15,微處理器10分別與加速度傳感器19和無(wú)線收發(fā)器15相連,微處理器10為小封裝、低功耗的器件。微處理器10內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊,微處理器10內(nèi)的信號(hào)接口模塊包括I2C總線接口模塊12和串行外設(shè)接口模塊13,微處理器10內(nèi)的電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器11。加速度傳感器19內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊18,其中,信號(hào)接口模塊為I2C總線接口模塊17。無(wú)線收發(fā)器15內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊16,其中,信號(hào)接口模塊為串行外設(shè)接口模塊14。低壓差線性穩(wěn)壓器11分別與電源管腳模塊16和電源管腳模塊18相連,微處理器10內(nèi)的I2C總線接口模塊12與加速度傳感器19內(nèi)的I2C總線接口模塊17相連,微處理器10內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊13與無(wú)線收發(fā)器15內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊14相連。
      [0016]其中,加速度傳感器19為數(shù)字式加速度傳感器,即輸出采集信號(hào)為數(shù)字信號(hào),力口速度傳感器為各種不同類型的傳感器,本實(shí)施例以采用三軸數(shù)字式加速度傳感器為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。無(wú)線收發(fā)器15工作在ISM頻段,ISM頻段為全球免申請(qǐng)的2.4GHz的無(wú)線通信頻段,有利于降低成本。
      [0017]本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)加速度采集系統(tǒng)中電路復(fù)雜,功耗高,成本低等問(wèn)題,通過(guò)上述器件設(shè)計(jì)方案,可使本實(shí)用新型的成本降低至傳統(tǒng)技術(shù)的1/2,印制電路板的尺寸也可減小到傳統(tǒng)技術(shù)的1/2。
      [0018]參照?qǐng)D2,本實(shí)用新型的無(wú)線加速度傳感器在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,具體包括如下步驟:
      [0019]步驟a):
      [0020]微處理器的工作流程開(kāi)始運(yùn)行后通過(guò)用戶程序入口進(jìn)入,先對(duì)微處理器10、加速度傳感器19及無(wú)線收發(fā)器15進(jìn)行初始化。首先,初始化微處理器10,對(duì)微處理器10本身進(jìn)行初始化,包括設(shè)置微處理器10的工作頻率為25MHz,設(shè)置微處理器10使能管腳等;然后初始化加速度傳感器19,設(shè)置加速度傳感器19的量程為±2個(gè)重力加速度,并使能三個(gè)軸的輸出;然后初始化無(wú)線收發(fā)器15,設(shè)置無(wú)線收發(fā)器15的發(fā)射功率,使能循環(huán)冗余校驗(yàn)并進(jìn)入指令接收模式。[0021]步驟b):
      [0022]無(wú)線收發(fā)器15實(shí)時(shí)接收用戶指令,微處理器10實(shí)時(shí)判斷無(wú)線收發(fā)器15是否收到用戶指令,實(shí)時(shí)讀取用戶指令,并判斷讀取的用戶指令是否為加速度數(shù)值采集指令。在這個(gè)步驟里,微處理器10不斷讀取無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器,當(dāng)無(wú)線收發(fā)器15收到無(wú)線數(shù)據(jù)時(shí),其內(nèi)部狀態(tài)寄存器會(huì)置成1,如果讀到無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器為0,則表示沒(méi)有收到用戶指令,微處理器10繼續(xù)讀取無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器,如果微處理器10讀到無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器為1,則表示收到用戶指令。微處理器10清除無(wú)線收發(fā)器15的狀態(tài)寄存器為0,并通過(guò)I2C總線接口模塊12和I2C總線接口模塊17讀取無(wú)線收發(fā)器15收到的用戶指令,然后微處理器10對(duì)從無(wú)線收發(fā)器15讀取到的用戶指令進(jìn)行分析,如果是加速度數(shù)值采集指令,則進(jìn)入步驟d,否則,進(jìn)入步驟C。
      [0023]步驟c):
      [0024]微處理器10判斷用戶指令是否為待機(jī)指令,若是,則微處理器10進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),否則,返回步驟b繼續(xù)獲取;在此步驟中,如有外部中斷事件,微處理器10就會(huì)進(jìn)入喚醒步驟,然后又從用戶程序入口開(kāi)始運(yùn)行。
      [0025]步驟d):
      [0026]微處理器10讀取加速度傳感器19的加速度數(shù)值,并將加速度數(shù)值通過(guò)無(wú)線收發(fā)器15發(fā)送到用戶端。微處理器10分別讀取加速度傳感器19的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的加速度值,并將讀到的X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的加速度值通過(guò)串行外設(shè)接口模塊13和串行外設(shè)接口模塊14寫入無(wú)線收發(fā)器15的發(fā)送緩存器內(nèi),并啟動(dòng)發(fā)送命令,無(wú)線收發(fā)器15將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
      [0027]步驟e):
      [0028]上述步驟完成后,返回步驟b繼續(xù)獲取。
      [0029]上述說(shuō)明中,凡未加特別說(shuō)明的,均采用現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)手段。
      【權(quán)利要求】
      1.一種無(wú)線加速度傳感器,包括微處理器、加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器,其特征在于,所述微處理器內(nèi)集成有信號(hào)接口模塊和電源管理模塊,所述加速度傳感器為數(shù)字式加速度傳感器,加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)均集成有信號(hào)接口模塊及電源管腳模塊,加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器均由微處理器內(nèi)的電源管理模塊供電,微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊相連; 微處理器讀取無(wú)線收發(fā)器接收的采集指令,并控制加速度傳感器開(kāi)始采集加速度數(shù)值,加速度傳感器將采集到的加速度值傳送到微處理器中,微處理器通過(guò)無(wú)線收發(fā)器將加速度值傳送出。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器,其特征在于,所述無(wú)線收發(fā)器工作在2.4GHz 的 ISM 頻段。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器,其特征在于,所述微處理器內(nèi)的電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器,低壓差線性穩(wěn)壓器分別與加速度傳感器和無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的電源管腳模塊相連。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器,其特征在于,所述微處理器內(nèi)的信號(hào)接口模塊包括I2C總線接口模塊和串行外設(shè)接口模塊,加速度傳感器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為I2C總線接口模塊,無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的信號(hào)接口模塊為串行外設(shè)接口模塊,微處理器內(nèi)的I2C總線接口模塊與加速度傳感器內(nèi)的I2C總線接口模塊相連,微處理器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊與無(wú)線收發(fā)器內(nèi)的串行外設(shè)接口模塊相連。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器,其特征在于,所述加速度傳感器采用三軸數(shù)字式加速度傳感器。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線加速度傳感器,其特征在于,所述無(wú)線收發(fā)器內(nèi)還集成有循環(huán)冗余校驗(yàn)?zāi)K。
      【文檔編號(hào)】G01P15/08GK203414485SQ201320551951
      【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
      【發(fā)明者】張波, 魏建中 申請(qǐng)人:杭州士蘭微電子股份有限公司
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