一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱的製作方法
2023-05-02 02:19:16
專利名稱：一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱的製作方法
技術領域：
一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱技術領域、[0001]本實用新型屬於寬帶無線接入和無線數據採集領域，尤其涉及一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱。
背景技術：
[0002]寬帶無線接入技術(BWA :Broadband Wireless Access)代表了寬帶接入技術一種全新的發展趨勢，不僅建網開通快、維護簡單、用戶較密時所需成本低，而且改變了電信業務的傳統觀念，更適於新的電信競爭者開展有效的競爭，已經成為電信公司的一種非常重要的業務。隨著寬帶無線接入技術的發展和在公網取得的成功經驗，在行業專網領域的應用也逐漸得到推廣和大規模的使用。總之，無論在公網，還是在專網的應用，寬帶無線接入技術都具有廣闊的發展前景。[0003]相對於寬帶無線接入技術的大力普及和推廣應用，目前各高校在寬帶無線網絡接入人才培養方面相對滯後，相應的教學設施和教學手段還比較落後，在實際應用和技術開發方面，缺乏相配套的專門用於人才培養的實驗裝置，專門的用於實驗教學和相關開發的實驗體系還處於空白狀態。實用新型內容[0004]針對上面技術背景中描述的目前我國各高校，在寬帶無線接入人才培養和配套寬帶無線接入實驗裝置方面存在的不足，本實用新型提出了一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱。[0005]本實用新型的技術方案是，一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述實驗箱包括微控制器單元MCU、RS-485接口、RS-232接口、乙太網接口、USB接口、紅外接口、液晶顯示單元、日曆時鐘單元、傳感器單元組、無線傳感器網絡WSN單元和寬帶無線模塊；[0006]其中，所述微控制器單元MCU分別與所述RS-485接口、RS_232接口、乙太網接口、 USB接口、紅外接口、液晶顯示單元、日曆時鐘單元、傳感器單元組、無線傳感器網絡WSN單元和寬帶無線模塊連接。[0007]所述微控制器單元MCU包括異步串行口 ；所述異步串行口的一路通過RS-485轉換晶片實現RS-485接口 ；所述異步串行口的一路通過RS-232轉換晶片實現RS-232接口。[0008]所述微控制器單元MCU包括數據並行口 ；所述液晶顯示單元和乙太網接口分別與所述微控制器單元MCU通過數據並行口連接。[0009]所述USB接口包括USB Host接口和USB Slave接口。所述微控制器單元MCU通過USB HUB晶片，擴展多路HUB Host接口。[0010]所述微控制器單元MCU包括通用輸入/輸出GPIO ;所述紅外接口與所述微控制器單元MCU通過通用輸入/輸出GPIO連接。[0011]所述微控制器單元MCU包括I2C接口；所述日曆時鐘單元與所述微控制器單元MCU通過內部I2C接口連接。[0012]所述傳感器單元組通過SPI接口以及通用輸入/輸出GPIO等和微控制器單元MCU 連接，傳感器單元組包括多種常用的傳感器。[0013]所述無線傳感器網絡WSN單元與所述微控制器單元MCU通過異步串行口連接。[0014]所述實驗箱包括寬帶無線模塊，寬帶無線模塊通過USB接口以及異步串行口和微控制器單元MCU連接。[0015]所述寬帶無線模塊支持靜態IP分配和動態IP分配方式。[0016]所述實驗箱寬帶接入無線網的方式通過寬帶無線模塊，連接到寬帶無線系統基站，再通過寬帶無線系統基站直接或間接連接到系統主站。[0017]本實用新型的效果在於，最大程度的實現了電力用戶用電信息採集系統的絕大部分數據採集功能，支持了電力用戶用電信息採集系統的各種常用接口，為學生將來走上工作崗位的業務能力培養以及工程素質的培養，起到很好的促進作用。
[0018]圖I是本實用新型提供的一種支持多種數據接口的寬 帶無線接入實驗箱的結構示意圖；[0019]圖2是本實用新型提供的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱系統應用結構意圖。
具體實施方式
[0020]下面集合附圖，對優選的實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實用新型的範圍及其應用。[0021]圖I是本實用新型提供的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱的結構示意圖；圖I中，實驗箱包括微控制器單元MCU101、RS-485接口 102、RS_232接口 103、乙太網接口 104、USB接口 105、紅外接口 106、液晶顯示單元107、日曆時鐘單元108、傳感器單元組109、無線傳感器網絡WSN單元110和寬帶無線模塊111。[0022]其中，所述微控制器單元MCUlOl分別與所述RS-485接口 102、RS_232接口 103、乙太網接口 104、USB接口 105、紅外接口 106、液晶顯示單元107、日曆時鐘單元108、傳感器單元組109、無線傳感器網絡WSN單元110和寬帶無線模塊111連接。微控制器單元MCUlOl 用於提供各種數據傳輸接口，並對接收到的數據進行存儲、運算、解析和處理，通過各種命令、信號對其他模塊進行控制。[0023]所述微控制器單元MCUlOl包括異步串行口 ；所述異步串行口中的一路通過 RS-485轉換晶片實現的RS-485接口 102 ;所述RS-485接口 102，用於傳輸信號；該接口採用了光電隔離措施，並採取了熱敏電阻和壓敏電阻保護措施。[0024]所述微控制器單元MCUlOl包括異步串行口 ；所述異步串行口中的一路通過 RS-232轉換晶片實現的RS-232接口 103 ;所述RS-232接口 103可以直接連接計算機或者數據終端，用於傳輸信號、輔助調試程序和採集現場數據。[0025]所述微控制器單元MCUlOl包括數據並行口 ；所述乙太網接口 104與所述微控制器單元MCUlOl通過數據並行口連接，用於傳輸微控制器單元MCU發送的復位、地址和讀寫等控制信號，實現對乙太網晶片的控制；同時也用於終端數據的採集、程序的下載或者乙太網絡的連接。[0026]所述微控制器單元MCUlOl包括USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)接口 105，該接口又分為USB Host接口和USB Slave接口。USB Slave接口可以用來下載程序，作為調試程序的一種輔助手段;USB Host接口通過USB HUB晶片，擴展多路HUB Host接口，擴展的USB Host接口，可以連接多種USB外設，比如優盤，具有USB接口的TD-3G上網卡等，其中一個USB Host接口和寬帶無線模塊的USB接口相連接，實現數據的高速傳輸。[0027]所述微控制器單元MCU101包括I2C接口 ；所述紅外接口 106與所述微控制器單元 MCU101通過I2C接口連接，用於通過紅外傳輸命令和數據，完成現場數據的抄寫任務。[0028]所述微控制器單元MCU101包括數據並行口 ；所述液晶顯示單元107與所述微控制器單元MCU101通過數據並行口連接，通過接收到的微控制器單元MCU發送的時鐘信號、片選信號、復位信號及同步信號等，顯示各種狀態信息。[0029]所述微控制器單元MCU101包括I2C接口 ；所述日曆時鐘單元108與所述微控制器單元MCU101通過I2C接口連接，用於接收微控制器單元MCU發送的控制信號，並向系統提供日曆時鐘及其它日曆信息。所述微控制器單元MCU101包括SPI接口、通用輸入/輸出GPI0、以及異步串行口 ； 所述傳感器單元組109通過上述接口和微控制器單元MCU相連接，傳感器單元組包括多種常用的傳感器，比如，可燃氣體傳感器，酒精傳感器，溼度傳感器以及溫度傳感器等。[0031]所述微控制器單元MCU101包括異步串行口接口 ；所述無線傳感器網絡 WSN(wireless sensor network,無線傳感器網絡)單元110通過異步串行口接口與所述微控制器單元MCU相連接，MCU控制WSN單元的復位以及數據和命令的接收與發送。[0032]所述微控制器單元MCU101包括異步串行口接口以及擴展的USB Host接口 ；所述寬帶無線模塊111通過上述接口和微控制器單元MCU101連接，用異步串行數據接口接收 MCU發送的AT命令或數據，可以獲得IP位址，接入無線網絡；MCU通過USB接口向寬帶無線模塊提供高速數據。[0033]圖2是本實用新型提供的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱系統應用結構示意圖。圖2中，寬帶無線模塊111支持靜態IP分配和動態IP分配方式。寬帶無線模塊111在網管上註冊並燒錄後，可以由網管分配給靜態固定IP位址，也可以通過動態主機設置協議DHCP伺服器4分配動態IP位址。[0034]本實用新型的寬帶無線接入實驗箱1，可以實現多種形式和接口的數據終端數據的採集，並將採集到的數據解析，按照新的協議，重新打包，再按照新的格式，發送給寬帶無線模塊111，通過寬帶無線模塊111連接到寬帶無線系統基站2，再通過寬帶無線基站直接或間接將採集到的數據發送到後臺主站3的資料庫中。其工作原理如下[0035]數據終端5的接口是多種多樣的，本實驗箱的最大特點就是儘可能多的提供與數據終端相對應的數據接口。無論是RS-232接口、RS-485接口、紅外接口、乙太網接口、傳感器單元組或者WSN無線形式的接口，都可以通過寬帶無線接入實驗箱I相對應的接口，將需要採集的數據或命令，採集到實驗箱指定的處理空間中，在微控制器單元MCU的控制下， 這些數據按照新的格式重新封裝，封裝後的通過寬帶無線模塊111，經過寬帶無線系統基站 2，再經過網際網路(直接或間接方式)，最終將這些數據發送到指定的主站3資料庫中。[0036]本實用新型的寬帶無線接入實驗箱，可以實現多種形式和接口的數據終端數據的採集，並且也有多種無線寬帶接入方式，使學生對無線寬帶接入技術有了更加深刻的理解和認識。[0037]以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應該涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。 因此，本實用新型的保護範圍應該以權力 要求的保護範圍為準。
權利要求1.一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述實驗箱包括微控制器單元MCU、RS-485接口、RS-232接口、乙太網接口、USB接口、紅外接口、液晶顯示單元、 日曆時鐘單元、傳感器單元組、無線傳感器網絡WSN單元和寬帶無線模塊；其中，所述微控制器單元MCU分別與所述RS-485接口、RS-232接口、乙太網接口、USB 接口、紅外接口、液晶顯示單元、日曆時鐘單元、傳感器單元組、無線傳感器網絡WSN單元和寬帶無線模塊連接。
2.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述微控制器單元MCU包括異步串行口 ；所述異步串行口的一路通過RS-485轉換晶片實現RS-485接口 ；所述異步串行口的一路通過RS-232轉換晶片實現RS-232接口。
3.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述微控制器單元MCU包括數據並行口 ；所述液晶顯示單元和乙太網接口分別與所述微控制器單元MCU通過數據並行口連接。
4.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述USB接口包括USB Host接口和USBSlave接口，所述微控制器單元MCU通過USB HUB 晶片，擴展多路HUB Host接口。
5.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述微控制器單元MCU包括通用輸入/輸出GPIO ;所述紅外接口與所述微控制器單元 MCU通過通用輸入/輸出GPIO連接。
6.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述微控制器單元MCU包括12C接口；所述日曆時鐘單元與所述微控制器單元MCU通過內部I2C接口連接。
7.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述傳感器單元組通過SPI接口以及通用輸入/輸出GPIO和微控制器單元MCU連接。
8.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述無線傳感器網絡WSN單元與所述微控制器單元MCU通過異步串行口連接。
9.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述寬帶無線模塊通過USB接口以及異步串行口和微控制器單元MCU連接。
10.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述寬帶無線模塊支持靜態IP分配和動態IP分配方式。
11.根據權利要求I所述的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱，其特徵在於，所述實驗箱寬帶接入無線網的方式通過寬帶無線模塊，連接到寬帶無線系統基站，再通過寬帶無線系統基站直接或間接連接到系統主站。
專利摘要本實用新型公開了寬帶無線接入和無線數據採集領域的一種支持多種數據接口的寬帶無線接入實驗箱。其特徵在於，所述實驗箱包括微控制器單元MCU、RS-485接口、RS-232接口、乙太網接口、USB接口、紅外接口、液晶顯示單元、日曆時鐘單元、傳感器單元組、無線傳感器網絡WSN單元和寬帶無線模塊。本實用新型的寬帶無線接入實驗箱，可以實現多種形式和接口的數據終端數據的採集，並且把採集到的數據，按照傳輸協議，遠程傳送到主站。通過使用本實用新型的寬帶無線接入實驗箱，使學生對無線寬帶接入技術有了更加深刻的理解和認識。
文檔編號H04L12/26GK202798766SQ20122041067
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者崔維新, 白鳳濤 申請人:北京華成經緯軟體科技有限公司