全文摘要
本实用新型提出了一种强干扰远距离通信的无线装置，通过设置射频电路和功率放大电路，可以产生无线通信的射频信号，并通过功率放大电路提高射频信号的功率，使得该射频信号能够传输更远的距离；通过设置红外发射电路和红外接收电路，可以在强电磁干扰环境下使用通信的方式，红外通信折射性好，发射角度大、范围广，无需精确对准即可通信，并且红外发射电路和红外接收电路均采用PT2262、PT2272两款芯片来完成光波发射与接收的编码与解码，这两款芯片功耗低，使用方便；整个装置可以远距离通信，并且可以在强电磁干扰环境下通信。
主设计要求
1.一种强干扰远距离通信的无线装置，其包括微处理器，以及分别与微处理器电性连接的无线通信电路和电源，其特征在于：还包括红外通信电路；所述无线通信电路包括相互电性连接的射频电路和功率放大电路；所述红外通信电路包括分别与微处理器电性连接的红外发射电路和红外接收电路。
设计方案
1.一种强干扰远距离通信的无线装置，其包括微处理器，以及分别与微处理器电性连接的无线通信电路和电源，其特征在于：还包括红外通信电路；
所述无线通信电路包括相互电性连接的射频电路和功率放大电路；
所述红外通信电路包括分别与微处理器电性连接的红外发射电路和红外接收电路。
2.如权利要求1所述的一种强干扰远距离通信的无线装置，其特征在于：所述微处理器为MSP430F1494。
3.如权利要求2所述的一种强干扰远距离通信的无线装置，其特征在于：所述射频电路包括CC2420芯片；
所述CC2420芯片的42、21、30、29、28、27引脚分别与MSP430F1494的P2.0-P2.5引脚一一对应电性连接；CC2420芯片的31、33、34、32引脚分别与MSP430F1494的P5.0-P5.3引脚一一对应电性连接。
4.如权利要求3所述的一种强干扰远距离通信的无线装置，其特征在于：所述功率放大电路包括CC2591芯片、电感L1、电感L14、电容C89、电容C38、电容C39和天线L15；
所述CC2591芯片的RF_P、RXTX、RF_N和PAEN引脚分别与CC2420芯片的RF_P、TXRX_SWITCH、RF_N和VREG_EN引脚一一对应电性连接，CC2591芯片的ANT引脚通过电容C38分别与电容C39的一端和电感L1的一端电性连接，电感L1的另一端分别与电容C89的一端、电感L14的一端和天线L15电性连接，电感L14的另一端、电容C89的另一端和电容C39的另一端均接地。
5.如权利要求2所述的一种强干扰远距离通信的无线装置，其特征在于：所述红外发射电路包括PT2262芯片、三极管Q5、发光二极管D1和电阻R77-R78；
所述PT2262芯片通过电阻R77与三极管Q5的基极电性连接，三极管Q5的集电极与发光二极管D1的正极电性连接，发光二极管D1的负极通过电阻R78与电源电性连接，三极管Q5的发射极接地，PT2262芯片的OSC2引脚通过电阻R76与PT2262芯片的OSC1引脚电性连接；
所述PT2262芯片的TE、D0-D3、D5、D7引脚分别与MSP430F1494的P6.0-P6.6引脚一一对应电性连接。
6.如权利要求5所述的一种强干扰远距离通信的无线装置，其特征在于：所述红外接收电路包括光敏二极管D2-D7，电阻R79-R86，电容C90-C92，运算放大器LM358和PT2272芯片；
所述PT2272芯片的DIN引脚与运算放大器LM358的1引脚电性连接，运算放大器LM358的2引脚分别电阻R80的一端和电阻R81的一端电性连接，电阻R80的另一端接地，电阻R81的另一端与运算放大器LM358的8引脚电性连接，运算放大器LM358的3引脚与电阻R79的一端电性连接，电阻R79的另一端分别与电阻R80的一端、电阻R82的一端和电容C90的一端电性连接，电阻R82的另一端与运算放大器LM358的1引脚电性连接，电容C90的另一端通过电阻R83与运算放大器LM358的6引脚电性连接，运算放大器LM358的5引脚分别与电容C91的一端、电阻R84的一端和电容C92的一端电性连接，电阻R84的另一端和电容C91的另一端均接地，电容C92的另一端分别与光敏二极管D2-D7的负极电性连接，光敏二极管D2-D7的正极分别与电源电性连接，电阻R86的一端与电容C92的另一端电性连接，电阻R86的另一端接地，PT2272芯片的D0-D3、A6和A7引脚分别与MSP430F1494的P4.0-P4.5引脚一一对应电性连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种强干扰远距离通信的无线装置。
背景技术
一般的ZigBee前端RF部分输出大部分只有0DBM，点对点开阔地带实际通讯距离只有几十米，如果加上环境和阻挡因数，通讯距离还会缩水。虽然可以通过中继路由来解决，都是很多应用还是有困难，像无线点菜系统、棉田滴灌系统、安防系统、楼宇监控、医院应用、粮库监控、电力线监控和井下定位等等，都需要比较长的通讯距离才可以满足需要。而且在强干扰环境下，无线通信就无法实现，因此，为解决上述问题，本实用新型提供一种通讯距离远以及可以在强电磁干扰环境下通信的无线装置。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种通讯距离远以及可以在强电磁干扰环境下通信的无线装置。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种强干扰远距离通信的无线装置，其包括微处理器，以及分别与微处理器电性连接的无线通信电路和电源，还包括红外通信电路；
无线通信电路包括相互电性连接的射频电路和功率放大电路；
红外通信电路包括分别与微处理器电性连接的红外发射电路和红外接收电路。
在以上技术方案的基础上，优选的，微处理器为MSP430F1494。
进一步优选的，射频电路包括CC2420芯片；
CC2420芯片的42、21、30、29、28、27引脚分别与MSP430F1494的P2.0-P2.5 引脚一一对应电性连接；CC2420芯片的31、33、34、32引脚分别与MSP430F1494 的P5.0-P5.3引脚一一对应电性连接。
进一步优选的，功率放大电路包括CC2591芯片、电感L1、电感L14、电容C89、电容C38、电容C39和天线L15；
CC2591芯片的RF_P、RXTX、RF_N和PAEN引脚分别与CC2420芯片的 RF_P、TXRX_SWITCH、RF_N和VREG_EN引脚一一对应电性连接，CC2591 芯片的ANT引脚通过电容C38分别与电容C39的一端和电感L1的一端电性连接，电感L1的另一端分别与电容C89的一端、电感L14的一端和天线L15电性连接，电感L14的另一端、电容C89的另一端和电容C39的另一端均接地。
更进一步优选的，红外发射电路包括PT2262芯片、三极管Q5、发光二极管D1和电阻R77-R78；
PT2262芯片通过电阻R77与三极管Q5的基极电性连接，三极管Q5的集电极与发光二极管D1的正极电性连接，发光二极管D1的负极通过电阻R78与电源电性连接，三极管Q5的发射极接地，PT2262芯片的OSC2引脚通过电阻 R76与PT2262芯片的OSC1引脚电性连接；
PT2262芯片的TE、D0-D3、D5、D7引脚分别与MSP430F1494的P6.0-P6.6 引脚一一对应电性连接。
进一步优选的，红外接收电路包括光敏二极管D2-D7，电阻R79-R86，电容C90-C92，运算放大器LM358和PT2272芯片；
PT2272芯片的DIN引脚与运算放大器LM358的1引脚电性连接，运算放大器LM358的2引脚分别电阻R80的一端和电阻R81的一端电性连接，电阻 R80的另一端接地，电阻R81的另一端与运算放大器LM358的8引脚电性连接，运算放大器LM358的3引脚与电阻R79的一端电性连接，电阻R79的另一端分别与电阻R80的一端、电阻R82的一端和电容C90的一端电性连接，电阻R82 的另一端与运算放大器LM358的1引脚电性连接，电容C90的另一端通过电阻R83与运算放大器LM358的6引脚电性连接，运算放大器LM358的5引脚分别与电容C91的一端、电阻R84的一端和电容C92的一端电性连接，电阻R84的另一端和电容C91的另一端均接地，电容C92的另一端分别与光敏二极管D2-D7 的负极电性连接，光敏二极管D2-D7的正极分别与电源电性连接，电阻R86的一端与电容C92的另一端电性连接，电阻R86的另一端接地，PT2272芯片的 D0-D3、A6和A7引脚分别与MSP430F1494的P4.0-P4.5引脚一一对应电性连接。
本实用新型的一种强干扰远距离通信的无线装置相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置射频电路和功率放大电路，可以产生无线通信的射频信号，并通过功率放大电路提高射频信号的功率，使得该射频信号能够传输更远的距离；
(2)通过设置红外发射电路和红外接收电路，可以在强电磁干扰环境下使用通信的方式，红外通信折射性好，发射角度大、范围广，无需精确对准即可通信，并且红外发射电路和红外接收电路均采用PT2262、PT2272两款芯片来完成光波发射与接收的编码与解码，这两款芯片功耗低，使用方便；
(3)整个装置可以远距离通信，并且可以在强电磁干扰环境下通信。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种强干扰远距离通信的无线装置的结构图；
图2为本实用新型一种强干扰远距离通信的无线装置中射频电路和功率放大电路的电路图；
图3为本实用新型一种强干扰远距离通信的无线装置中红外发射电路的电路图；
图4为本实用新型一种强干扰远距离通信的无线装置中红外接收电路的电路图；
图5为本实用新型一种强干扰远距离通信的无线装置中微处理器的引脚图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的一种强干扰远距离通信的无线装置，其包括微处理器，以及分别与微处理器电性连接的无线通信电路、电源和红外通信电路；其中，无线通信电路包括相互电性连接的射频电路和功率放大电路；红外通信电路包括分别与微处理器电性连接的红外发射电路和红外接收电路。
在本实施例中，如图5所示，微处理器为MSP430F1494。
射频电路，产生无线通信的射频信号。在本实施例中，如图2所示，射频电路包括CC2420芯片；CC2420是Chipcon公司推出的一款符合IEEE802.15.4 规范的2.4GHz射频芯片，用来开发工业无线传感及家庭组网等PAN网络的 ZigBee设备和产品。它基于Chipcon公司的SmartRF03技术，以0.18umCMOS 工艺制成，只需极少外部元器件，性能稳定且功耗极低。CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEES02.15.4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbps可以实现多点对多点的快速组网。具体的，CC2420芯片的42、21、30、29、28、27引脚分别与MSP430F1494的P2.0-P2.5引脚一一对应电性连接；CC2420芯片的31、33、 34、32引脚分别与MSP430F1494的P5.0-P5.3引脚一一对应电性连接。
功率放大电路，提高射频信号的功率，使射频信号发射的距离达到600米以上。在本实施例中，如图2所示，功率放大电路包括CC2591芯片、电感L1、电感L14、电容C89、电容C38、电容C39和天线L15；其中，对于ZIGBEE通讯距离的扩展，目前采用外部扩展和内部增加放大器两套办法，在本实施例中，增加外部扩展的CC2591放大器芯片，CC2591能够和CC2430等ZigBee单芯片完整结合，以非常低的成本，实现ZIGBEE通讯距离的扩展。具体的，CC2591芯片的RF_P、RXTX、RF_N和PAEN引脚分别与CC2420芯片的RF_P、 TXRX_SWITCH、RF_N和VREG_EN引脚一一对应电性连接，CC2591芯片的 ANT引脚通过电容C38分别与电容C39的一端和电感L1的一端电性连接，电感L1的另一端分别与电容C89的一端、电感L14的一端和天线L15电性连接，电感L14的另一端、电容C89的另一端和电容C39的另一端均接地。
红外发射电路，折射性好，发射角度大、范围广，无需精确对准即可通信。在本实施例中，如图3所示，红外发射电路包括PT2262芯片、三极管Q5、发光二极管D1和电阻R77-R78；PT2262芯片通过电阻R77与三极管Q5的基极电性连接，三极管Q5的集电极与发光二极管D1的正极电性连接，发光二极管 D1的负极通过电阻R78与电源电性连接，三极管Q5的发射极接地，PT2262芯片的OSC2引脚通过电阻R76与PT2262芯片的OSC1引脚电性连接；PT2262 芯片的TE、D0-D3、D5、D7引脚分别与MSP430F1494的P6.0-P6.6引脚一一对应电性连接。
红外接收电路，接收6个旋转阵列的光敏二极管的光信号，从而保证接收端在360°方向都能接收到发射信号。在本实施例中，如图4所示，红外接收电路包括光敏二极管D2-D7，电阻R79-R86，电容C90-C92，运算放大器LM358 和PT2272芯片；具体的，PT2272芯片的DIN引脚与运算放大器LM358的1 引脚电性连接，运算放大器LM358的2引脚分别电阻R80的一端和电阻R81 的一端电性连接，电阻R80的另一端接地，电阻R81的另一端与运算放大器LM358的8引脚电性连接，运算放大器LM358的3引脚与电阻R79的一端电性连接，电阻R79的另一端分别与电阻R80的一端、电阻R82的一端和电容C90 的一端电性连接，电阻R82的另一端与运算放大器LM358的1引脚电性连接，电容C90的另一端通过电阻R83与运算放大器LM358的6引脚电性连接，运算放大器LM358的5引脚分别与电容C91的一端、电阻R84的一端和电容C92 的一端电性连接，电阻R84的另一端和电容C91的另一端均接地，电容C92的另一端分别与光敏二极管D2-D7的负极电性连接，光敏二极管D2-D7的正极分别与电源电性连接，电阻R86的一端与电容C92的另一端电性连接，电阻R86 的另一端接地，PT2272芯片的D0-D3、A6和A7引脚分别与MSP430F1494的 P4.0-P4.5引脚一一对应电性连接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920123853.2
申请日:2019-01-24
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209545582U
授权时间:20191025
主分类号:H04B 1/40
专利分类号:H04B1/40;G08C23/04
范畴分类:39B;
申请人:湖北旭志信息技术有限公司
第一申请人:湖北旭志信息技术有限公司
申请人地址:430000 湖北省武汉市武汉经济技术开发区建银商务公馆B、C幢12层1号房
发明人:王晓光;熊亮
第一发明人:王晓光
当前权利人:湖北旭志信息技术有限公司
代理人:李季
代理机构:42247
代理机构编号:武汉红观专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计