[实用新型]一种自供电的无线信号发射器

摘要

本实用新型公开了一种自供电的无线信号发射器，其电路部分主要由以下模块构成：微控制单元，与微控制单元相连的传感器单元，连接在微控制单元后级的射频发射单元，以及给上述三个模块供电的电源管理单元。其中，电源管理单元主要由整流电路，储能电路和稳压电路构成。该自供电无线信号发射器至少有一个机械能转电能装置，它可以是电磁感应线圈、压电陶瓷片等压电转化材料。该发射器可以实现近距离的无线信号传输，而且无需电池，大量的减少了电缆的布局，智能、环保。特别适合智能装修、工业控制、桥梁检测等领域。

主权项

一种自供电的无线信号发射器，包括机械能转电能模块、整流电路、储能电路、电压变换电路、传感器单元、微控制单元和射频发射单元，其特征在于：所述的机械能转电能模块是利用电磁感应线圈或者是压电陶瓷片将微小的机械能转化为电能；所述的电源电路主要由整流电路、储能电路和电压变换电路组成，包括双管串联的肖特基二极管芯片U1、U2、电源管理芯片U3、接插件P1、P2、钽电容C1、C2、瓷片电容C3、C4、电感L1；接插件P1的1脚接外部交流电源电压的正极输入，接插件P2的1脚接外部交流电源电压的负极输入；双管串联的肖特基二极管芯片U1的3脚与接插件P1的1脚相连，双管串联的肖特基二极管芯片U2的3脚与接插件P2的1脚相连；双管串联的肖特基二极管芯片U1的2脚与双管串联的肖特基二极管芯片U2的2脚相连并接地；双管串联的肖特基二极管芯片U1的1脚与双管串联的肖特基二极管芯片U2的1脚、钽电容C1、C2的阳极相连；钽电容C1的阴极、钽电容C2的阴极接地；电源管理芯片的3脚为电压输入端，与瓷片电容C3的一端相连；电源管理芯片的5脚为使能输入端，与电源管理芯片的3脚相连；电源管理芯片的2脚为开、关输出端，与电感L1的一端相连;电源管理芯片的6脚为反馈输入端，与电感L1 的另一端、瓷片电容C4的一端相连，并输出1.8V的电压；电源管理芯片的4脚、瓷片电容C3的另一端、瓷片电容C4的另一端接地；所述的射频发射单元包括射频芯片U4、晶振Y1、天线E1、电阻R2、瓷片电容C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、电感L2、L3、L4、L5；射频芯片U4的1脚、2脚、3脚、6脚、7脚、20脚分别与微控制单元中的主控芯片U5的12脚、14脚、10脚、9脚、11脚、13脚相连；射频芯片U4的8脚、10脚分别与晶振Y1的3脚、1脚相连，晶振Y1的1脚和瓷片电容C19的一端相连，晶振Y1的3脚和瓷片电容C18的一端相连；射频芯片U4的4脚、5脚、11脚、14脚、15脚、17脚、18脚分别和瓷片电容C20、C7、C11、C10、C9、电阻R2、瓷片电容C8的一端相连；射频芯片U4的13脚与瓷片电容C12的一端、电感L3的一端相连；射频芯片U4的12脚与电感L2的一端、瓷片电容C14的一端相连，瓷片电容C13的一端与电感L2的另一端相连；电感L4的一端与电感L3的另一端、瓷片电容C14的另一端、瓷片电容C15的一端、电感L5的一端相连，电感L5的另一端与瓷片电容C16的一端、瓷片电容C17的一端相连，瓷片电容C17的另一端与天线E1相连；射频芯片的4脚、9脚、11脚、14脚、15脚、18脚接1.8V电源；射频芯片的16脚、19脚、瓷片电容C20、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、电阻R2的另一端接地；所述的微控制单元包括主控芯片U5、接插件P3、P4、电阻R1、瓷片电容C5、C6；主控芯片U5的1脚、4脚、5脚、20脚分别和接插件P4的4脚、2脚、1脚、3脚相连；主控芯片U5的11脚、12脚、13脚、14脚、17脚、18脚分别和接插件P3的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚相连；主控芯片U5的11脚、12脚、13脚、14脚分别和射频芯片U4的7脚、1脚、20脚、2脚相连，从而进行SPI通信；主控芯片U5的1脚与电阻R1、电容C5的一端相连；主控芯片U5的5脚与瓷片电容C6的一端相连；主控芯片U5的5脚、接插件P4的1脚、电阻R1的另一端与1.8V的电源相连；主控芯片U5的4脚、接插件P4的2脚、瓷片电容C5、C6的另一端接地；主控芯片U5的2脚、3脚、6脚、7脚、8脚、15脚、16脚、19脚悬空；所述的双管串联的肖特基二极管芯片U1、U2采用日本ROHM公司的RB558W，电源管理芯片U3采用TI公司的TPS62231，射频芯片U4采用TI公司的CC1101，主控芯片U5采用ST公司的STM8L101F3P6。