一种基于LoRaWAN通讯技术和太阳能的人体感应器的制作方法

一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器
技术领域
1.本发明涉及人体传感器技术领域，尤其涉及一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器。


背景技术：

2.企业能耗及环境监测方案是促进企业降本节能、提质增效的有效手段。人体感应器可为方案提供基本的数据支持，为高效低碳、绿色节能的智能联动控制场景提供依据，如人走自动关灯、关闭空调等。
3.此外，人体感应器还是企业安防监控管理中有效的管控工具，人体感应器是利用检测人体红外变化来判断人员活动状态，并上报服务器，人体感应器联动摄像头、报警装置、系统等，可用摄像头拍摄现场情况，并及时告知用户。
4.有资料显示，现有技术通常采用蓝牙、zigbee等方式联网，通讯距离较短，不适合办公大楼等批量安装门磁的场景。
5.中国专利文献cn108445548a公开了一种“人体红外感应器”。包括感应器本体、与感应器本体连接的感应器外罩、固定在感应器本体上的红外探头，所述感应器本体上固定了3个红外探头，3个红外探头位于同一条直线上，在每个红外探头上均设有高度调节装置，所述高度调节装置为调节螺丝和调节螺母，调节螺母固定在红外探头底部，调节螺丝固定在感应器本体上，3个红外探头之间各自呈50度角摆放，使单个红外探头的探测范围控制在一定的范围内。上述技术方案功耗大且在多门磁的场景难以有效实现信号传递。


技术实现要素：

6.本发明主要解决原有的技术方案功耗大且在多门磁的场景难以有效实现信号传递的技术问题，提供一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，通过碲化镉太阳能在弱光情况下给设备供电并储存电量，同时在无光或光线不足的情况下靠超级电容存储的电量维持设备工作，并且通过v8510芯片和lora模块以lorawan的通讯方式与服务器进行通讯，上报信息，在多门磁的场景有效实现信号传递。
7.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括mcu和分别与mcu相连的太阳能供电模块、通信模块、人体检测模块、指示模块，所述太阳能供电模块包括依次相连的碲化镉太阳能、电源芯片和超级电容，所述超级电容与mcu相连。
8.通过碲化镉太阳能在弱光情况下给设备供电并储存电量，同时在无光或光线不足的情况下靠超级电容存储的电量维持设备工作，并且通过v8510芯片和lora模块以lorawan的通讯方式与服务器进行通讯，上报信息，在多门磁的场景有效实现信号传递。
9.作为优选，所述的mcu具体包括芯片u1，芯片u1型号为v8510，芯片u1的引脚1经过电容c1接地的同时经过电阻r2与电源相连，引脚4与电容y1的1端相连，引脚5与电容y1的2端相连，电容y1的3端接地，引脚6经过并联的电容c2、电容c3接地，引脚7与引脚6相连，引脚8经过电阻r42与电源相连，引脚9与引脚8相连，引脚10接地，引脚12经过并联的电容c4、电
容c5接地，引脚16经过电阻r17与电源端相连，同时引脚16与tp29的1端相连，引脚18经过电阻r5与电源端相连的同时与j1的1端相连，j1的2端接地，引脚57经过电阻r1与电源端相连。
10.作为优选，所述的太阳能供电模块具体包括电源芯片u2，所述电源芯片u2的型号为md75r36，电源芯片u2的引脚1经过并联的电容c16、电容c19和电容c18接地，引脚2接地，引脚3经过电阻r7与引脚1相连，引脚5与二极管d3的阳极相连，同时引脚5经过并联的电容c17、电容c21和电容c20接地，二极管d3的阴极依次经过电阻r25、电容c22接地，同时二极管d3的阴极经过并联的电容c7和电容c27接地，二极管d3的阴极同时经过二极管d2与电源端相连。
11.当白天和自然光或灯光时碲化镉太阳能通过电源芯片u2将电压转换为3.6v给超级电容充电并给系统提供电压支撑，无光线或光线特别暗的情况下，超级电容给系统供电。由于此设备功耗特别低，平均功耗约10ua，所以普通灯光的亮度及可维持系统工作，并给超级电容充电以存储电能。
12.作为优选，所述的通信模块包括芯片u6，芯片u6型号为rfm98-470s2，芯片u6的引脚1接地，引脚5经过电阻r14与电源端相连，引脚6经过电容c11接地，引脚8接地，引脚9与天线相连，同时经过电容c15接地，引脚10接地，引脚13与电源端相连的同时经过并联的电容c12、电容c13接地。
13.作为优选，所述的人体检测模块包括芯片u3，芯片u3的引脚1经过电阻r80接地，引脚2经过电阻r9与电源端相连，引脚3接地，引脚4与电源端相连，引脚5经过电阻r6与mcu相连，引脚6经过电阻r3接地。人体感应传感器能感应到人体活动，当人体活动时，mcu检测到，及时通过lora模块以lorawan通讯协议上报给服务器，服务器及时给用户app推送相关信息。
14.作为优选，所述的指示模块包括led1，led1的1端与电源端相连，2端经过电阻r29与mcu相连，3经过电阻r30与mcu相连。led1为红绿指示灯，当人体活动时，绿灯闪烁进行指示，当通讯异常时，红灯闪烁进行指示。
15.本发明的有益效果是：通过碲化镉太阳能在弱光情况下给设备供电并储存电量，同时在无光或光线不足的情况下靠超级电容存储的电量维持设备工作，并且通过v8510芯片和lora模块以lorawan的通讯方式与服务器进行通讯，上报信息，在多门磁的场景有效实现信号传递。
附图说明
16.图1是本发明的一种原理连接结构图。
17.图2是本发明的一种mcu电路图。
18.图3是本发明的一种太阳能供电模块电路图。
19.图4是本发明的一种通信模块电路图。
20.图5是本发明的一种人体检测模块电路图。
21.图6是本发明的一种指示模块电路图。
具体实施方式
22.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
23.实施例：本实施例的一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，如图1所示，包括mcu和分别与mcu相连的太阳能供电模块、通信模块、人体检测模块、指示模块，所述太阳能供电模块包括依次相连的碲化镉太阳能、电源芯片和超级电容，所述超级电容与mcu相连。碲化镉太阳能在弱光情况下通过电源芯片(md75r50)给设备供电并储存电量，在无光或光线不足的情况下靠超级电容存储的电量维持设备工作；通过v8510芯片和lora模块(rfm98-470s2)以lorawan的通讯方式与服务器进行通讯，上报开关门信息；通过热释电红外传感器hm612来感应人体活动。
24.如图2所示，mcu具体包括芯片u1，芯片u1型号为v8510，芯片u1的引脚1经过电容c1接地的同时经过电阻r2与电源相连，引脚4与电容y1的1端相连，引脚5与电容y1的2端相连，电容y1的3端接地，引脚6经过并联的电容c2、电容c3接地，引脚7与引脚6相连，引脚8经过电阻r42与电源相连，引脚9与引脚8相连，引脚10接地，引脚12经过并联的电容c4、电容c5接地，引脚16经过电阻r17与电源端相连，同时引脚16与tp29的1端相连，引脚18经过电阻r5与电源端相连的同时与j1的1端相连，j1的2端接地，引脚57经过电阻r1与电源端相连。
25.如图3所示，太阳能供电模块具体包括电源芯片u2，所述电源芯片u2的型号为md75r36，电源芯片u2的引脚1经过并联的电容c16、电容c19和电容c18接地，引脚2接地，引脚3经过电阻r7与引脚1相连，引脚5与二极管d3的阳极相连，同时引脚5经过并联的电容c17、电容c21和电容c20接地，二极管d3的阴极依次经过电阻r25、电容c22接地，同时二极管d3的阴极经过并联的电容c7和电容c27接地，二极管d3的阴极同时经过二极管d2与电源端相连。当白天和自然光或灯光时碲化镉太阳能通过电源芯片u2将电压转换为3.6v给超级电容充电并给系统提供电压支撑，无光线或光线特别暗的情况下，超级电容给系统供电。由于此设备功耗特别低，平均功耗约10ua，所以普通灯光的亮度及可维持系统工作，并给超级电容充电以存储电能。
26.如图4所示，通信模块包括芯片u6，芯片u6型号为rfm98-470s2，芯片u6的引脚1接地，引脚5经过电阻r14与电源端相连，引脚6经过电容c11接地，引脚8接地，引脚9与天线相连，同时经过电容c15接地，引脚10接地，引脚13与电源端相连的同时经过并联的电容c12、电容c13接地。
27.如图5所示，人体检测模块包括芯片u3，芯片u3的引脚1经过电阻r80接地，引脚2经过电阻r9与电源端相连，引脚3接地，引脚4与电源端相连，引脚5经过电阻r6与mcu相连，引脚6经过电阻r3接地。人体感应传感器能感应到人体活动，当人体活动时，mcu检测到，及时通过lora模块以lorawan通讯协议上报给服务器，服务器及时给用户app推送相关信息。
28.如图6所示，指示模块包括led1，led1的1端与电源端相连，2端经过电阻r29与mcu相连，3经过电阻r30与mcu相连。led1为红绿指示灯，当人体活动时，绿灯闪烁进行指示，当通讯异常时，红灯闪烁进行指示。
29.产品低功耗，通过碲化镉太阳能供电，不需要电池，硬件成本低，免维护；通讯距离远，适合办公楼等大范围等集中安装的场景；热释电红外传感器hm612能灵敏感应到人体活动，并且功耗低。

技术特征：
1.一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，其特征在于，包括mcu和分别与mcu相连的太阳能供电模块、通信模块、人体检测模块、指示模块，所述太阳能供电模块包括依次相连的碲化镉太阳能、电源芯片和超级电容，所述超级电容与mcu相连。2.根据权利要求1所述的一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，其特征在于，所述mcu具体包括芯片u1，芯片u1型号为v8510，芯片u1的引脚1经过电容c1接地的同时经过电阻r2与电源相连，引脚4与电容y1的1端相连，引脚5与电容y1的2端相连，电容y1的3端接地，引脚6经过并联的电容c2、电容c3接地，引脚7与引脚6相连，引脚8经过电阻r42与电源相连，引脚9与引脚8相连，引脚10接地，引脚12经过并联的电容c4、电容c5接地，引脚16经过电阻r17与电源端相连，同时引脚16与tp29的1端相连，引脚18经过电阻r5与电源端相连的同时与j1的1端相连，j1的2端接地，引脚57经过电阻r1与电源端相连。3.根据权利要求1所述的一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，其特征在于，所述太阳能供电模块具体包括电源芯片u2，所述电源芯片u2的型号为md75r36，电源芯片u2的引脚1经过并联的电容c16、电容c19和电容c18接地，引脚2接地，引脚3经过电阻r7与引脚1相连，引脚5与二极管d3的阳极相连，同时引脚5经过并联的电容c17、电容c21和电容c20接地，二极管d3的阴极依次经过电阻r25、电容c22接地，同时二极管d3的阴极经过并联的电容c7和电容c27接地，二极管d3的阴极同时经过二极管d2与电源端相连。4.根据权利要求1所述的一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，其特征在于，所述通信模块包括芯片u6，芯片u6型号为rfm98-470s2，芯片u6的引脚1接地，引脚5经过电阻r14与电源端相连，引脚6经过电容c11接地，引脚8接地，引脚9与天线相连，同时经过电容c15接地，引脚10接地，引脚13与电源端相连的同时经过并联的电容c12、电容c13接地。5.根据权利要求1所述的一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，其特征在于，所述人体检测模块包括芯片u3，芯片u3的引脚1经过电阻r80接地，引脚2经过电阻r9与电源端相连，引脚3接地，引脚4与电源端相连，引脚5经过电阻r6与mcu相连，引脚6经过电阻r3接地。6.根据权利要求1所述的一种基于lorawan通讯技术和太阳能的人体感应器，其特征在于，所述指示模块包括led1，led1的1端与电源端相连，2端经过电阻r29与mcu相连，3经过电阻r30与mcu相连。

技术总结
本发明公开了一种基于LoRaWAN通讯技术和太阳能的人体感应器，包括MCU和分别与MCU相连的太阳能供电模块、通信模块、人体检测模块、指示模块，所述太阳能供电模块包括依次相连的碲化镉太阳能、电源芯片和超级电容，所述超级电容与MCU相连。上述技术方案通过碲化镉太阳能在弱光情况下给设备供电并储存电量，同时在无光或光线不足的情况下靠超级电容存储的电量维持设备工作，并且通过V8510芯片和LoRa模块以LoRaWAN的通讯方式与服务器进行通讯，上报信息，在多门磁的场景有效实现信号传递。在多门磁的场景有效实现信号传递。在多门磁的场景有效实现信号传递。


技术研发人员：余三平 钱少波 韩皖 蒋勇 康宣 张青
受保护的技术使用者：浙江瑞银电子有限公司
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/7/21