無線超聲波變送器的工作原理及設計

【Word版本下載可任意編輯】無線超聲波變送器的工作原理及設計發(fā)明背景

目前，市面上超聲波變送器普遍采用有線通信技術。有線通信技術存在以下一些問題：線材成本高企，布線施工難度很大；通信線路斷裂，便出現通信故障。

無線傳感網絡是一個比較新的技術領域，近年來，世界一些國家加大投入，研究開發(fā)新技術，積極攻克標準、技術和應用的制高點。我國也把這項技術發(fā)展列入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。無線傳感網絡其大規(guī)模、動態(tài)性、可靠性、低成本、自組網等特點使得其在各行業(yè)領域具有非常廣闊的應用前景。

然而，怎樣使無線傳感網絡具有更低功耗和通信距離更遠，解決好該問題將激發(fā)巨大的應用需求空間，LoRa低功耗廣域網通信技術恰逢其實的出現，因采用了擴頻通信方式，便很好地解決了這一現實需求。因此，充分理解無線傳感網絡技術和LoRa低功耗廣域網通信技術，將之應用于超聲波變送器，便創(chuàng)造了新應用，提高了生產效率。

發(fā)明內容

本實用新型的技術提供一種無線超聲波變送器，充分運用無線傳感網絡技術和LoRa低功耗廣域網通信技術，用以解決現有超聲波變送器因采用有線通信技術導致施工難度大、成本高、通信故障的問題，同時使之能低功耗、遠距離無線組網通信。

本實用新型實施例提供了一種無線超聲波變送器，其特征在于，包括：線路板、微控制器、LoRa無線收發(fā)器、天線、超聲波傳感器、電池；所述微控制器位于所述線路板上；所述LoRa無線收發(fā)器位于所述線路板上，通過接口總線與所述微控制器相連；所述天線通過所述線路板與所述LoRa無線收發(fā)器相連；所述超聲波傳感器通過所述線路板與所述微控制器相連；所述電池通過所述線路板與所述微控制器、LoRa無線收發(fā)器相連。

本實用新型一種無線超聲波變送器提供了微控制器，具有可以內嵌多種無線傳感網通信協(xié)議棧軟體的內存空間，具有SPI總線接口、IIC總線接口、UART總線接口。由于該微控制器具有可以內嵌多種無線傳感網通信協(xié)議棧軟體的內存空間，從而可以實現本實用新型建立無線傳感網通信的解決方案；由于該微控制器具有SPI總線接口、IIC總線接口、UART總線接口，所以可以與具有SPI總線接口或IIC總線接口或UART總線接口的LoRo無線收發(fā)器相通信。

所述LoRa無線收發(fā)器具有SPI總線接口或IIC總線接口或UART總線接口，并包含具有擴頻通信功能的模塊。由于該LoRa無線收發(fā)器具有SPI總線接口或IIC總線接口或UART總線接口，所以可以與上述微控制器開展通信；由于該LoRa無線收發(fā)器包含具有擴頻通信功能的模塊，所以可以可靠實現無線遠距離、低功耗通信的要求。

所述天線為匹配于上述LoRa無線收發(fā)器的天線，匹配即與上述LoRa無線收發(fā)器的頻率、阻抗、增益等特征參數相適應。該天線將接收到的電磁波信號變換成傳輸線上的導行波信號送予LoRa無線收發(fā)器、將LoRa無線收發(fā)器發(fā)送的導行波信號變?yōu)樵诳諝庵袀鞑サ碾姶挪ㄐ盘?，從而完成本實用新型的無線傳輸功能。

所述超聲波傳感器為一種換能裝置，由發(fā)送傳感器、承受傳感器、控制部分組成。該超聲