一种无线传感器工作方法与流程
未命名
10-21
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1.本发明属于无线传感器状态监测技术领域,具体涉及一种无线传感器工作方法。
背景技术:
2.与传统的有线测试技术相比,无线传感器无需布线,快捷安装,使用灵活方便,尤其是在旋转或运动平台不方便布线的应用场景中,如齿轮箱、风机叶片、过山车、起重机、车载运输试验等环境下应用越来越广泛。传统有线传感器一般仅具有状态感知功能,而无线传感器除了具备状态感知功能以外,还具有数据采集、无线传输、电池供电、数据处理等功能,在工业领域的应用也越来越广泛。与传统有线传感器不同的是,无线传感器具备cpu和无线传输功能,内部运行嵌入式程序,可以根据实际的需要,实现一些智能化的工作方法。
3.无线智能传感器一般采用可充电电池或者一次性锂电池供电,为了提升无线传感器的续航时间,目前的无线智能传感器一般采用定时采样方法。在有些试验测试环境下,希望无线传感器具备连续采集功能,完整采集某个工况下的所有数据,采集时间一般在几分钟至几小时不等。有些恶劣环境应用场景下,布设传感器之后,并不希望立即采集数据,而是希望倒计时一段时间后开始采集。而在某些设备振动状态监测应用场景下,用户并不关注较小振动的数据,而希望采用触发采集的方法,也即当振动量级达到设定阈值时,无线智能传感器开始采集一段预设长度的数据,设备状态监测时,人们对一些大的振动事件比较关注,大的振动事件更能反应设备的健康状况,所以,及时的进行振动事件触发非常有用。但是,行业常规做法时,无线传感器的主控制器定期的读取传感器的数据来判断是否达到触发阈值,改方法需要主控制器的参与,功耗大,同时定期读数的方式可能会漏掉一些瞬间的振动事件,如果加大读数的频率则会更加进一步对电池功耗带来挑战。
4.因此,针对上述问题,予以进一步改进。
技术实现要素:
5.本发明的主要目的在于提供一种无线传感器工作方法,其具备多种工作模式、功能更完善、可以兼顾更多的应用场景;具备包括正常模式、静默模式、倒计时模式、周期模式、触发模式、周期+触发模式的多种工作模式,可以满足短时间持续测试、长时间周期监测、阈值触发采集等多种方式。
6.为达到以上目的,本发明提供一种无线传感器工作方法,无线传感器的状态包括休眠、待机、参数设置和采集,无线传感器包括mcu、无线传输模块、第一加速度传感器、第二加速度传感器和存储模块,包括以下步骤:
7.步骤s1:休眠状态下,mcu和无线传输模块均处于低功耗休眠状态,默认无线传感器工作于每休眠t0时间后保持t1时间唤醒的休眠周期,并且在t1时间内如果收到无线网关的唤醒信号,则进入步骤s2的待机状态,否则继续进入休眠并且重复步骤s1;
8.步骤s2:(无线传感器被唤醒后)待机状态下,mcu和无线传输模块保持工作状态,该状态下随时响应来自无线网关的各个指令,如果收到休眠指令或经过时间t2没有任何指
令,则重新进入休眠状态,如果收到参数设置指令,则进入步骤s3的参数设置状态;
9.步骤s3:参数设置状态下,(用户)通过无线网关远程控制无线传感器的包括量程k、采样率n、滤波参数l、工作模式m0、倒计时时间t3、周期t4、周期时长t5、触发阈值z0和触发时长t6的参数,如果收到开始采集指令,则进入步骤s4的采集状态,如果收到休眠指令或经过时间t2没有任何指令,则重新进入休眠状态;
10.步骤s4:无线传感器按照设置的包括正常模式、静默模式、倒计时模式、周期模式、触发模式、周期+触发模式的工作模式进行工作,如果工作过程中收到结束采集指令,则进入步骤s2的待机状态,否则一直处于该模式下工作。
11.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,步骤s4具体实施为以下步骤:
12.s4.1:正常工作模式下,无线传感器处于连续采集状态(通过第一加速度传感器),以采样率n进行连续数据采集,将采集的数据进行实时无线传输或数据存储(通过存储模块),该模式下,如果中途无线网关断电,则无线传感器继续采集t2时间后停止采集,并进入步骤s1的休眠状态;
13.s4.2:静默模式下,无线传感器处于连续采集状态(通过第一加速度传感器),该模式下,如果中途无线网关断电,则无线传感器继续采集t2时间后,无线传感器关闭无线传输模块,保持无线电静默并且不再无线传输数据,但是继续采集并存储至存储模块(该模式下,可以节省一定的能量,并且不会被其它接收器窃取测量数据,防止无线电泄密);
14.s4.3:倒计时模式下,无线传感器收到开始采集命令后,休眠并开始启动定时器,当定时器达到设定的倒计时时间t3后,无线传感器进入连续采集状态(通过第一加速度传感器),并保持无线电静默并且无线不传输数据,但是继续采集并存储至存储模块;
15.s4.4:周期模式下,无线传感器收到开始采集命令后,每休眠t4时间后连续采集t5时间的数据(通过第一加速度传感器),无线发送数据并且将数据存储至存储模块;
16.s4.5:触发模式下,无线传感器收到开始采集命令后进入休眠状态,等待第二加速度传感器的触发事件,(触发阈值为用户设定的,具有多个档位,如50mg、100mg、200mg、300mg、
……
2g、4g等,第二振动传感器为低功耗振动传感器)并且在达到设定的触发阈值后,产生高电平信号,以唤醒mcu,从而驱动第一加速度传感器采集t6时间的(高精度数据)数据;
17.s4.6:周期+触发模式下,在周期采集的同时也响应触发模式,无线传感器收到开始采集命令后,进入休眠状态,每休眠t4时间后连续采集t5时间的数据,并无线发送数据且将数据存储至存储模块;
18.休眠的同时也响应第二加速度传感器的触发事件,并且在达到设定的触发阈值后,产生高电平信号,以唤醒mcu,从而驱动第一加速度传感器采集t6时间的(高精度数据)数据。
19.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,步骤s4.4具体实施为:
20.周期模式下,mcu进入休眠状态,关断第一加速度传感器和模拟调理电路,第二加速度传感器处于休眠模式,在mcu休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,计数器ns累加1;
21.如果休眠t0时间的计数器ns
×
t0≥t4,则说明定时周期到来,从而唤醒mcu,开启第一加速度传感器和模拟调理电路,采集第一加速度传感器产生的高精度数据并传输、存
储,开始采集t5时间的数据后,mcu继续进入休眠状态;
22.(周而复始,为了避免无线传感器一直处于该死循环状态,而不再响应其它指令)在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出周期模式(在该模式下,无线传感器在t4时间内均保持比较低的功耗,仅在t5时间内采集并发射数据,具有较高的功耗)。
23.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,步骤s5具体实施为:
24.(为了避免无线传感器一直处于该死循环状态,而不再响应其它指令)在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出触发模式。
25.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案,步骤s6具体实施为:
26.如果第二加速度传感器,没有达到触发量级,在mcu休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,计数器ns累加1,如果休眠t0时间的计数器ns
×
t0≥t4,则说明定时周期到来,从而唤醒mcu,开启第一加速度传感器和模拟调理电路,采集第一加速度传感器产生的高精度数据并传输、存储,开始采集t5时间的数据后,继续进入mcu休眠状态(周而复始);
27.(为了避免无线传感器一直处于该死循环状态,而不再响应其它指令,)在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出周期模式。
28.本发明的有益效果在于:
29.1、具备多种工作模式、功能更完善、可以兼顾更多的应用场景。一种无线传感器工作方法具备正常模式、静默模式、倒计时模式、周期模式、触发模式、周期+触发模式,可以满足短时间持续测试、长时间周期监测、阈值触发采集等多种方式。
30.2、触发模式下,采用第一加速度传感器和第二加速度传感器的加速度传感器结构,具有更低的功耗。传统无线传感器触发方案为:仅采用一个加速度传感器,并需要mcu周期唤醒并采集加速度的数据,当振动量级达到一定的设定阈值后,mcu才正式开始采集一段数据,中间需要mcu的干预,功耗较大,并且mcu周期性的查询可能会漏掉一些大的振动事件。而本发明采用低功耗的第二加速度传感器用于触发,中间无需mcu干预,功耗更低,且第二加速度传感器一直处于触发状态,不会漏掉达到触发阈值的振动事件。
31.3、静默模式下,无线传感器处于连续采集状态,关闭无线传输模块处于无线电静默状态,不再无线传输数据,但是继续采集并存储至传感器内部,该模式可以节省电池电量,并且可以在某些特殊场景下防止无线电泄密事件发生。
32.4、周期+触发模式下,在周期采集的同时也响应触发模式,周期性监测的同时,同时可以抓取到大的振动事件。设备状态监测时,尤其对一些大的振动事件比较敏感,往往预示着可能有一些重大问题的发生,大的振动事件更能反应设备的健康状况,所以,用于对大的振动事件比较关注,比周期性采集的数据更有意义。但是,如果仅仅具有触发模式,在工况比较好的条件下,可能长时间不会触发,没有数据产生,周期采集可以弥补这种状况。
附图说明
33.图1是本发明的一种无线传感器工作方法的无线传感器的结构示意图。
34.图2是本发明的一种无线传感器工作方法的流程图。
35.图3是本发明的一种无线传感器工作方法的多种数据采集模式示意图
36.图4是本发明的一种无线传感器工作方法的周期模式流程图
37.图5是本发明的一种无线传感器工作方法的触发模式流程图。
38.图6是本发明的一种无线传感器工作方法的周期+触发模式示意图。
具体实施方式
39.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
40.在本发明的优选实施例中,本领域技术人员应注意,本发明所涉及的无线网关等可被视为现有技术。
41.优选实施例。
42.如图1-6所示,本发明公开了一种无线传感器工作方法,无线传感器的状态包括休眠、待机、参数设置和采集,无线传感器包括mcu、无线传输模块、第一加速度传感器、第二加速度传感器和存储模块,包括以下步骤:
43.无线传感器上电启动或复位后,进入休眠状态;
44.步骤s1:休眠状态下,mcu和无线传输模块均处于低功耗休眠状态,默认无线传感器工作于每休眠t0时间后保持t1时间唤醒的休眠周期,并且在t1时间内如果收到无线网关的唤醒信号,则进入步骤s2的待机状态,否则继续进入休眠并且重复步骤s1(时间t0越短,则唤醒无线传感器所需时间越短,但平均休眠功耗会有所增高);
45.步骤s2:(无线传感器被唤醒后)待机状态下,mcu和无线传输模块保持工作状态,该状态下随时响应来自无线网关的各个指令,如果收到休眠指令或经过时间t2没有任何指令,则重新进入休眠状态,如果收到参数设置指令,则进入步骤s3的参数设置状态;
46.步骤s3:参数设置状态下,(用户)通过无线网关远程控制无线传感器的包括量程k、采样率n、滤波参数l、工作模式m0、倒计时时间t3、周期t4、周期时长t5、触发阈值z0和触发时长t6的参数,如果收到开始采集指令,则进入步骤s4的采集状态,如果收到休眠指令或经过时间t2没有任何指令,则重新进入休眠状态;
47.步骤s4:无线传感器按照设置的包括正常模式、静默模式、倒计时模式、周期模式、触发模式、周期+触发模式的工作模式进行工作,如果工作过程中收到结束采集指令,则进入步骤s2的待机状态,否则一直处于该模式下工作。
48.具体的是,步骤s4具体实施为以下步骤:
49.s4.1:正常工作模式下,无线传感器处于连续采集状态(通过第一加速度传感器),以采样率n进行连续数据采集,将采集的数据进行实时无线传输或数据存储(通过存储模块),该模式下,如果中途无线网关断电,则无线传感器继续采集t2时间后停止采集,并进入步骤s1的休眠状态,以节省功耗;
50.s4.2:静默模式下,无线传感器处于连续采集状态(通过第一加速度传感器),该模式下,如果中途无线网关断电,则无线传感器继续采集t2时间后,无线传感器关闭无线传输
模块,保持无线电静默并且不再无线传输数据,但是继续采集并存储至存储模块(该模式下,可以节省一定的能量,并且不会被其它接收器窃取测量数据,防止无线电泄密);
51.s4.3:倒计时模式下,无线传感器收到开始采集命令后,休眠并开始启动定时器,当定时器达到设定的倒计时时间t3后,无线传感器进入连续采集状态(通过第一加速度传感器),并保持无线电静默并且无线不传输数据,但是继续采集并存储至存储模块;
52.s4.4:周期模式下,无线传感器收到开始采集命令后,每休眠t4时间后连续采集t5时间的数据(通过第一加速度传感器),无线发送数据并且将数据存储至存储模块;
53.s4.5:触发模式下,无线传感器收到开始采集命令后进入休眠状态,等待第二加速度传感器的触发事件,(触发阈值为用户设定的,具有多个档位,如50mg、100mg、200mg、300mg、
……
2g、4g等,第二振动传感器为低功耗振动传感器)并且在达到设定的触发阈值后,产生中断信号的高电平信号,以唤醒mcu,从而驱动第一加速度传感器和模拟调理电路采集t6时间的(高精度数据)数据;
54.s4.6:周期+触发模式下,在周期采集的同时也响应触发模式,无线传感器收到开始采集命令后,进入休眠状态,每休眠t4时间后连续采集t5时间的数据,并无线发送数据且将数据存储至存储模块;
55.休眠的同时也响应第二加速度传感器的触发事件,并且在达到设定的触发阈值后,产生高电平信号,以唤醒mcu,从而驱动第一加速度传感器采集t6时间的(高精度数据)数据(无线传感器收到开始采集命令后,进入休眠状态,mcu休眠,关断第一加速度传感器和模拟调理电路,第二加速度传感器处于低功耗触发模式,等待第二振动传感器的触发事件,当达到设定的触发阈值后,进入触发模式,产生电平信号唤醒mcu,开启第一加速度传感器和模拟调理电路,采集第一振动传感器产生的高精度数据并传输、存储,开始采集t6时间的数据后,继续休眠)。
56.更具体的是,步骤s4.4具体实施为:
57.周期模式下,mcu进入休眠状态,关断第一加速度传感器和模拟调理电路,第二加速度传感器处于休眠模式,在mcu休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,计数器ns累加1;
58.如果休眠t0时间的计数器ns
×
t0≥t4,则说明定时周期到来,从而唤醒mcu,开启第一加速度传感器和模拟调理电路,采集第一加速度传感器产生的高精度数据并传输、存储,开始采集t5时间的数据后,mcu继续进入休眠状态;
59.(周而复始,为了避免无线传感器一直处于该死循环状态,而不再响应其它指令)在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出周期模式(在该模式下,无线传感器在t4时间内均保持比较低的功耗,仅在t5时间内采集并发射数据,具有较高的功耗)。
60.进一步的是,步骤s5具体实施为:
61.(为了避免无线传感器一直处于该死循环状态,而不再响应其它指令)在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出触发模式。
62.更进一步的是,步骤s6具体实施为:
63.如果第二加速度传感器,没有达到触发量级,在mcu休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,计数器ns累加1,如果休眠t0时间的计数器ns
×
t0≥t4,则说明定时周期到来,从而唤醒mcu,开启第一加速度传感器和模拟调理电路,采集第一加速度传感器产生的高精度数据并传输、存储,开始采集t5时间的数据后,继续进入mcu休眠状态(周而复始);
64.(为了避免无线传感器一直处于该死循环状态,而不再响应其它指令,)在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出周期模式。
65.对于无线传感器,包括mcu、无线传输模块、第一加速度传感器、模拟调理电路、第二加速度传感器、存储模块、电源管理电路,见图1所示。
66.其中mcu实现数据采集、处理、无线传输模块的数据收发控制,mcu采用低功耗处理器实现。mcu是一种无线传感器的核心控制单元,优选地,采用低功耗处理器stm32l476rgt6。mcu控制实现ad数据采集,控制存储模块实现基数据存储与读取,控制无线通讯模块实现数据的无线收发,通过usb模块实现存储数据的下载。mcu运行无线协议栈,控制无线通信模块与远程的无线网关通信,接收无线网关的指令并将采集的数据发送至无线网关。
67.无线传输模块实现无线数据收发功能,在mcu的控制下,与远程的无线网关通信,接收无线网关的指令并将采集的数据发送至无线网关;
68.第一加速度传感器为高精度传感器,具有模拟信号输出接口,可采用mems加速度传感器或压电式加速度传感器,模拟调理电路实现第一加速度传感器的调理、滤波、以及ad采集;对于模拟式三轴加速度传感器而言,所述的调理、滤波、以及ad采集均需要三路。ad采集使用spi接口和mcu连接,在使用多个ad采集电路并行采集的情况下,使用菊花链的spi方式与cpu模块相连,可以保证多通道数据采集的同步性。在休眠状态下,第一加速度传感器和以及模拟调理电路均处于低功耗或关断模式下,以节省功耗。
69.第二加速度传感器为数字式低功耗加速度传感器,具有阈值触发功能,可以通过数字接口直接和mcu连接,与第一加速度传感器及其模拟调理电路相比,结构简单、功耗更低、成本更低,但是精度和带宽不如第一加速度传感器。在休眠状态下,mcu的其它外围模块均处于低功耗或关断状态,而第二加速度传感器可以继续保持工作,以便可以响应触发信号。优选的,第二加速度传感器采用adxl362。
70.存储模块采用大容量非易失性存储器,可采用nand flash或sd卡、sdnand,其特点是体积小、容量大、成本低、可靠性高、容易集成。所述mcu和存储电路之间通过spi或sdio接口连接。mcu内部的嵌入式软件实现高速数据读写存。nand flash和sdnand均为焊接方式,抗振动冲击性能好,而普通的sd卡座是弹片式,无法经受高振动量的冲击,在大的振动和冲击下容易造成短时间的松动。存储介质采用sd卡的情况下,本发明采用的是焊线方式,使用连接线将sd卡与pcb焊接,实现更加可靠的电气连接,并且壳体内部整体灌胶,减少振动和冲击对sd卡部分带来的影响。
71.电源管理电路实现无线传感器供电、充电和低功耗管理功能。采用二级电源为无线传感器供电,一级电源为mcu和第二加速度传感器供电,二级电源为第一加速度传感器、模拟调理电路、存储模块、无线传输模块供电。mcu的可控制二级电源电路的使能,从而切断二级电源。当用户控制系统休眠时或用户没有操作设置的时间后系统自动休眠,以节省功
耗。所述的电源电路可实现电池充电功能,当用户接入usb电源时,充电芯片即可自动为电池充电,当电池充满电后,充电芯片会自动停止充电。
72.优选地,休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,平均休眠电流为:
73.avs=(ad
×
t1+as
×
t0)/(t0+t1)
74.正常模式下的续航时间为(单位为小时):q/ag
75.静默模式下的续航时间为(单位为小时):q/aj
76.倒计时模式下,如果打开网关,则从倒计时开始计算,续航时间为(单位为小时):q/ag
77.倒计时模式下,如果关闭网关,则从倒计时开始计算,续航时间为(单位为小时):q/aj
78.周期模式下,和休眠时间t4与连续采集时间t5有关,一般t4远远大于t5,ag远远大于avs,续航时间为(单位为小时):q
×
(t4+t5)/(avs
×
t4+ag
×
t5)
79.周期模式下,要提高续航时间,需要增大t4、减小t5;
80.触发模式下,续航时间与实际触发次数nc连续采集时间t6有关,最大支持的触发次数nc≈q/(ag
×
t6),如果触发很频繁且采集时长t6较长,则续航时间较短,如果很少达到触发条件或采集时长t6较短,则续航时间较长,如果h小时触发一次,则续航时间为:q
×
h/(ag
×
t6);
81.周期+触发模式下,续航时间计算比较复杂,和休眠时间t4与连续采集时间t5、触发连续采集时间t6有关,如果h小时触发一次,续航时间计算如下:
82.q/[(avs
×
t4+ag
×
t5)/(t4+t5)+(ag
×
t6)/h];
[0083]
周期+触发模式下,要提高续航时间,需要增大t4、减小t5,并提高触发阈值减小触发采集时长t6。
[0084]
值得一提的是,本发明专利申请涉及的无线网关等技术特征应被视为现有技术,这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可,不应被视为本发明专利的发明点所在,本发明专利不做进一步具体展开详述。
[0085]
对于本领域的技术人员而言,依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。
技术特征:
1.一种无线传感器工作方法,无线传感器的状态包括休眠、待机、参数设置和采集,无线传感器包括mcu、无线传输模块、第一加速度传感器、第二加速度传感器、模拟调理电路、电源管理电路和存储模块,其特征在于,包括以下步骤:步骤s1:休眠状态下,mcu和无线传输模块均处于低功耗休眠状态,默认无线传感器工作于每休眠t0时间后保持t1时间唤醒的休眠周期,并且在t1时间内如果收到无线网关的唤醒信号,则进入步骤s2的待机状态,否则继续进入休眠并且重复步骤s1;步骤s2:待机状态下,mcu和无线传输模块保持工作状态,该状态下随时响应来自无线网关的各个指令,如果收到休眠指令或经过时间t2没有任何指令,则重新进入休眠状态,如果收到参数设置指令,则进入步骤s3的参数设置状态;步骤s3:参数设置状态下,通过无线网关远程控制无线传感器的包括量程k、采样率n、滤波参数l、工作模式m0、倒计时时间t3、周期t4、周期时长t5、触发阈值z0和触发时长t6的参数,如果收到开始采集指令,则进入步骤s4的采集状态,如果收到休眠指令或经过时间t2没有任何指令,则重新进入休眠状态;步骤s4:无线传感器按照设置的包括正常模式、静默模式、倒计时模式、周期模式、触发模式、周期+触发模式的工作模式进行工作,如果工作过程中收到结束采集指令,则进入步骤s2的待机状态,否则一直处于该模式下工作。2.根据权利要求1所述的一种无线传感器工作方法,其特征在于,步骤s4具体实施为以下步骤:s4.1:正常工作模式下,无线传感器处于连续采集状态,以采样率n进行连续数据采集,将采集的数据进行实时无线传输或数据存储,该模式下,如果中途无线网关断电,则无线传感器继续采集t2时间后停止采集,并进入步骤s1的休眠状态;s4.2:静默模式下,无线传感器处于连续采集状态,该模式下,如果中途无线网关断电,则无线传感器继续采集t2时间后,无线传感器关闭无线传输模块,保持无线电静默并且不再无线传输数据,但是继续采集并存储至存储模块;s4.3:倒计时模式下,无线传感器收到开始采集命令后,休眠并开始启动定时器,当定时器达到设定的倒计时时间t3后,无线传感器进入连续采集状态,并保持无线电静默并且无线不传输数据,但是继续采集并存储至存储模块;s4.4:周期模式下,无线传感器收到开始采集命令后,每休眠t4时间后连续采集t5时间的数据,无线发送数据并且将数据存储至存储模块;s4.5:触发模式下,无线传感器收到开始采集命令后进入休眠状态,等待第二加速度传感器的触发事件,并且在达到设定的触发阈值后,产生高电平信号,以唤醒mcu,从而驱动第一加速度传感器采集t6时间的数据;s4.6:周期+触发模式下,在周期采集的同时也响应触发模式,无线传感器收到开始采集命令后,进入休眠状态,每休眠t4时间后连续采集t5时间的数据,并无线发送数据且将数据存储至存储模块;休眠的同时也响应第二加速度传感器的触发事件,并且在达到设定的触发阈值后,产生高电平信号,以唤醒mcu,从而驱动第一加速度传感器采集t6时间的数据。3.根据权利要求2所述的一种无线传感器工作方法,其特征在于,步骤s4.4具体实施为:
周期模式下,mcu进入休眠状态,关断第一加速度传感器和模拟调理电路,第二加速度传感器处于休眠模式,在mcu休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,计数器ns累加1;如果休眠t0时间的计数器ns
×
t0≥t4,则说明定时周期到来,从而唤醒mcu,开启第一加速度传感器和模拟调理电路,采集第一加速度传感器产生的高精度数据并传输、存储,开始采集t5时间的数据后,mcu继续进入休眠状态;在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出周期模式。4.根据权利要求3所述的一种无线传感器工作方法,其特征在于,步骤s5具体实施为:在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出触发模式。5.根据权利要求4所述的一种无线传感器工作方法,其特征在于,步骤s6具体实施为:如果第二加速度传感器,没有达到触发量级,在mcu休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,计数器ns累加1,如果休眠t0时间的计数器ns
×
t0≥t4,则说明定时周期到来,从而唤醒mcu,开启第一加速度传感器和模拟调理电路,采集第一加速度传感器产生的高精度数据并传输、存储,开始采集t5时间的数据后,继续进入mcu休眠状态;在休眠期间,每休眠t0时间保持t1时间的唤醒,此时,mcu和无线收发模块处于接收状态,如果此时间内收到来自无线网关的唤醒信号,则进入待机状态,退出周期模式。
技术总结
本发明公开了一种无线传感器工作方法,包括步骤S1:休眠状态下,MCU和无线传输模块均处于低功耗休眠状态,默认无线传感器工作于每休眠T0时间后保持T1时间唤醒的休眠周期,并且在T1时间内如果收到无线网关的唤醒信号,则进入步骤S2的待机状态,否则继续进入休眠并且重复步骤S1。本发明公开的一种无线传感器工作方法,其具备多种工作模式、功能更完善、可以兼顾更多的应用场景;具备包括正常模式、静默模式、倒计时模式、周期模式、触发模式、周期+触发模式的多种工作模式,可以满足短时间持续测试、长时间周期监测、阈值触发采集等多种方式。阈值触发采集等多种方式。阈值触发采集等多种方式。
技术研发人员:孙海波 安华 周键斌 李雅静 叶雪智
受保护的技术使用者:铜权科技(嘉兴)有限公司
技术研发日:2023.07.29
技术公布日:2023/10/15
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