[发明专利]一种基于LoRa散射通信方法的无源门窗报警装置

权利要求书

1.一种基于LoRa散射通信方法的无源门窗报警装置，包括：基站、散射端和LoRa接收设备端；

所述基站包括：射频信号源，用于向周围环境中发射一定频率的电磁波；

所述散射端包括：MCU、RF开关、能量收集单元、触发装置和匹配ZL；

所述RF开关的一端、所述能量收集单元和所述触发装置均与所述MCU的引脚连接，所述RF开关的另一端与所述匹配ZL连接；

所述MCU输出符合LoRa协议的方波，控制所述RF开关，所述RF开关用于切换天线的吸收和散射状态，从而改变所述LoRa接收设备端的信号幅度；同时所述MCU处理所述触发装置传来的触发信号，通过所述触发信号判断门窗的开合状态，并将所述开合状态以LoRa数据包的形式发送至所述LoRa接收设备端；

所述能量收集单元包括依次连接的天线、整流电路、电压监视电路和升压电路；

所述天线收集所述基站和周围环境中的电磁波，通过所述整流电路将所述电磁波的能量存储在储能电容中，配合所述电压监视电路和所述升压电路将所述能量转换为MCU正常工作的电压，以实现所述门窗报警装置在无源状态下的正常工作；

使用TPS3839作为电压监视芯片，其VDD引脚与储能电容相连，当VDD电压超过基准电压时，RST引脚输出低电平，Q3导通，升压芯片TPS61098接入电路，将电压升高到2.2V左右，给负载电路供电；随着负载电路开始工作，储能电容电压下降，当电压低于基准电压时，RST引脚输出高电平，关断Q3；但是，由于TPS61098在输入电压大于400mV仍能够进行升压，因此此时导通的Q1能保持升压电路继续工作，直到电容电压下降至400mV以下，升压芯片不能正常工作，输出VCC下降，Q1关断，等到电容再次充满到基准电压以上，重复以上过程；

所述LoRa接收设备端，用于通过LoRa接收模块接收所述散射端传来的LoRa数据包，并将所述LoRa数据包通过嵌入式设备的屏幕显示。

2.如权利要求1所述的无源门窗报警装置，其特征在于，所述触发装置采用干簧管配合磁铁使用，将所述干簧管一端与所述MCU的引脚相连并将所述引脚进行硬件上拉，将所述干簧管另一端接地；当所述磁铁贴近所述干簧管模拟关窗状态，此时所述干簧管吸合，读取所述引脚电平为低电平；当所述磁铁远离所述干簧管模拟开窗状态，此时所述干簧管断开，读取所述引脚电平为高电平；当所述引脚由低电平变为高电平时，设置上升沿触发中断，此时程序处理为开窗动作，并发送所述开窗动作对应的数据至LoRa接收设备端。

3.如权利要求1所述的无源门窗报警装置，其特征在于，所述储能电容为贴片电容。

4.如权利要求1所述的无源门窗报警装置，其特征在于，所述基站和所述散射端分别与地线连接。