基於多無線傳輸協議的網關的製作方法

2023-06-11 15:19:16

基於多無線傳輸協議的網關的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於多無線傳輸協議的網關,它涉及一種網關設計結構。它包括第一主控晶片、第二主控晶片和PC串口調節助手，第一主控晶片與第二主控晶片相連，第一主控晶片、第二主控晶片均與PC串口調節助手相連；所述的第一主控晶片包括WIFI模塊、藍牙模塊、zigbee和串口模塊，WIFI模塊、藍牙模塊、zigbee均與串口模塊相連，串口模塊與PC串口調節助手相連。本實用新型可以克服傳統網關單一傳輸協議的缺陷，網絡內的wifi模塊，藍牙模塊，GPRS模塊，3G模塊與Zigbee模塊可以實現數據的自由傳輸。
【專利說明】基於多無線傳輸協議的網關
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種網關設計結構，具體涉及一種基於多無線傳輸協議的網關。
【背景技術】
[0002]網關又稱網間連接器、協議轉換器。網關在傳輸層上以實現網絡互連，是最複雜的網絡互連設備，僅用於兩個高層協議不同的網絡互連。網關既可以用於廣域網互連，也可以用於區域網互連。網關是一種充當轉換重任的計算機系統或設備。在使用不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間，網關是一個翻譯器。傳統的網關在傳輸方面存在一些缺陷:它只具備單一的傳輸協議，不能實現網絡內的wifi模塊，藍牙模塊，GPRS模塊，3G模塊與Zigbee模塊可以實現數據的自由傳輸。
實用新型內容
[0003]針對現有技術上存在的不足，本實用新型目的是在於提供一種基於多無線傳輸協議的網關，可以克服傳統網關單一傳輸協議的缺陷，網絡內的wifi模塊，藍牙模塊，GPRS模塊，3G模塊與Zigbee模塊可以實現數據的自由傳輸。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:基於多無線傳輸協議的網關，包括第一主控晶片、第二主控晶片和PC串口調節助手，第一主控晶片與第二主控晶片相連，第一主控晶片、第二主控晶片均與PC串口調節助手相連；所述的第一主控晶片包括WIFI模塊、藍牙模塊、zigbee和串口模塊，WIFI模塊、藍牙模塊、zigbee均與串口模塊相連，串口模塊與PC串口調節助手相連。
[0005]所述的第一主控晶片與第二主控晶片均採用STM32F107單片機。
[0006]所述的WIFI模塊是基於Uart接口的符合WiFi無線網絡標準的嵌入式模塊，內置無線網絡協議IEEE802.1l協議棧以及TCP/IP協議棧，能實現用戶串口數據到無線網絡之間的轉換。通過Uart-Wifi模塊，傳統的串口設備也能輕鬆接入無線網絡。
[0007]所述的第一主控晶片最小系統電路包括電源電路、復位電路、外部時鐘電路、晶振電路和與入電路。
[0008]本實用新型在ARM Contex-M3處理器上構建嵌入式Web伺服器，通過擴展W1-Fi模塊，藍牙模塊，GPRS模塊，3G模塊與Zigbee模塊，網口實現無線網絡的建立以及與Internet的連接從而實現數據傳輸。
[0009]本實用新型的有益效果:可以克服傳統網關單一傳輸協議的缺陷，網絡內的wifi模塊，藍牙模塊，GPRS模塊，3G模塊與Zigbee模塊可以實現數據的自由傳輸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0011]圖1為本實用新型的結構示意圖；[0012]圖2為本實用新型的電源電路圖；
[0013]圖3-4為本實用新型的電源引腳濾波電路圖；
[0014]圖5為本實用新型的晶振時鐘電路圖；
[0015]圖6為本實用新型的復位電路圖；
[0016]圖7為本實用新型的仿真寫入電路圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面 結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0018]參照圖1-7，本【具體實施方式】採用以下技術方案:基於多無線傳輸協議的網關，包 括第一主控晶片A、第二主控晶片B和PC串口調節助手I相連，第一主控晶片A與第二主控 晶片B相連，第一主控晶片A、第二主控晶片B均與PC串口調節助手I ;所述的第一主控芯 片A包括WIFI模塊2、藍牙模塊3、zigbee4和串口模塊5，WIFI模塊2、藍牙模塊3、zigbee4 均與串口模塊5相連，串口模塊5與PC串口調節助手I相連。
[0019]值得注意的是，所述的第一主控晶片A與第二主控晶片B均採用STM32F107單片 機。
[0020]值得注意的是，所述的WIFI模塊是基於Uart接口的符合WiFi無線網絡標準的嵌 入式模塊，內置無線網絡協議IEEE802.11協議棧以及TCP/IP協議棧，能實現用戶串口數 據到無線網絡之間的轉換。通過Uart-Wifi模塊，傳統的串口設備也能輕鬆接入無線網絡。
[0021]此外，所述的第一主控晶片A最小系統電路包括電源電路、復位電路、外部時鐘電 路、晶振電路和與入電路。
[0022]電源電路如圖2所示，電路中，引腳6的VBAT為電池，引腳22的VDDA為外部晶片 電源，VDD_r5為外部電源，供給3.3V，VSSA接地。
[0023]電源引腳濾波電路如圖3和圖4所示。圖3中在晶片的電源引腳和地引腳之間連 接5個濾波電容，用來濾除電源的毛刺。圖4中使用電感來濾除電源中的交流信號，並使 用一大一小兩個電容來分別濾除電源中的低頻噪聲和高頻噪聲。VDDA是經濾波後得到的， VSSA是經濾波後的電感所得到的。減少引線，可增加輸入電流大小，Vref為參考電壓，電感 的作用是通直流阻交流，電容的作用是進行濾波，在參考電壓之間增加0.1uF和IOuF的濾 波電容，其中小電容可以慮高頻噪聲幹擾，大電容可以慮低頻噪聲幹擾。
[0024]外部時鐘電路在單片機系統裡，晶振的作用很大，它結合單片機內部的電路，產生 單片機運行時需要的時鐘頻率，單片機的一切指令的執行都是建立在這個基礎上的，晶振 提供的時鐘頻率越高，那單片機運行的速度就越快。晶振分為有源晶振和無源晶振兩種，本 系統中使用的是無源晶振，晶振時鐘電路如圖5所示。本系統使用的是無源晶振是25MHz的 晶振，外加兩個電容，大小為20pF，電容大小由晶片手冊中指定，輸入信號經OSC IN進入， 經Xl無源晶振，最後輸出的信號依然為25MHz，由此產生反饋。
[0025]復位電路中使用MAX809復位管理晶片，MAX809為低電平復位管理晶片。用於監控 微控制器和其他邏輯系統的電源電壓。它可以在上電、掉電和節點情況下向微控制器提空 復位信號，當電源電壓低於預設的門檻電壓時，器件會發出復位信號，直到在一段時間內電源電壓又恢復到高於門檻電壓為止。MAX809有低電平有效的復位輸出，典型值是17uA的低電源電流使MAX809能理想的用於可攜式、電池供電的設備。它使用3管腳的S0T23封裝。
[0026]復位電路如圖6所示。NRST晶片為復位引腳，平常都為高電平，在復位電路中，都會不斷監測3號引腳的電壓值，當3號引腳的電壓值低於2.3V的時候，2號引腳會產生低電平，以此來給主控晶片STM32復位。
[0027]仿真與入電路如圖7所不。仿真與入電路有兩種與入方式，分別為JTAG和SWD。JTAG也是一種國際標準測試協議，主要用於晶片內部測試。現在多數的高級器件都支持JTAG協議，如DSP、FPGA器件等。標準的JTAG接口是4線:TMS、TCK、TD1、TD0,分別為模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出線。相關JTAG引腳的定義為:TCK為測試時鐘輸入；TDI為測試數據輸入，數據通過TDI引腳輸入JTAG接口 ；TD0為測試數據輸出，數據通過TDO引腳從JTAG接口輸出；TMS為測試模式選擇，TMS用來設置JTAG接口處於某種特定的測試模式；TRST為測試復位，輸入引腳，低電平有效。
[0028]SffD模式比JTAG在高速模式下面更加可靠。在大數據量的情況下面JTAG下載程序會失敗，但是SWD發生的機率會小很多。當GPIO剛好缺一個的時候，可以使用SWD仿真，這種模式支持更少的引腳。當板子體積有限的時候推薦使用SWD模式，它需要的引腳少，當然需要的PCB空間就小了。所以一般用SWD模式更好一些。
[0029]本【具體實施方式】STM32F107單片機有如下特點:ARM公司的高性能」 Cortex_M3」內核，1.25DMips/MHz,而 ARM7TDMI 只有 0.95DMips/MHz ;一流的外設，I μ s 的雙 12 位 ADC,4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻轉速度；低功耗，在72MHz時消耗36mA (所有外設處於工作狀態)，待機時下降到2 μ A ;最大的集成度，復位電路、低電壓檢測、調壓器、精確的RC振蕩器等；簡單的結構和易用的工具。
[0030]本【具體實施方式】可以克服傳統網關單一傳輸協議的缺陷，網絡內的wifi模塊，藍牙模塊，GPRS模塊，3G模塊與Zigbee模塊可以實現數據的自由傳輸。
[0031]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.基於多無線傳輸協議的網關，其特徵在於，包括第一主控晶片(A)、第二主控晶片(B)和PC串口調節助手(I)，第一主控晶片(A)與第二主控晶片(B)相連，第一主控晶片(A)、第二主控晶片(B)均與PC串口調節助手(I)相連；所述的第一主控晶片(A)包括WIFI模塊(2)、藍牙模塊(3),zigbee (4)和串口模塊(5)，WIFI模塊(2)、藍牙模塊(3),zigbee4均與串口模塊(5)相連，串口模塊(5)與PC串口調節助手⑴相連。
2.根據權利要求1所述的基於多無線傳輸協議的網關，其特徵在於，所述的第一主控晶片(A)與第二主控晶片(B)均採用STM32F107單片機。
3.根據權利要求1所述的基於多無線傳輸協議的網關，其特徵在於，所述的WIFI模塊⑵是基於Uart接口的符合WiFi無線網絡標準的嵌入式模塊，內置無線網絡協議IEEE802.1l協議棧以及TCP/IP協議棧，能實現用戶串口數據到無線網絡之間的轉換，通過Uart-Wifi模塊，傳統的串口設備也能輕鬆接入無線網絡。
4.根據權利要求1所述的基於多無線傳輸協議的網關，其特徵在於，所述的第一主控晶片(A)最小系統電路包括電源電路、復位電路、外部時鐘電路、晶振電路和與入電路。
【文檔編號】H04W88/16GK203446038SQ201320571921
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】繆偉, 莫曉暉, 張磊, 張樂, 司昂 申請人:金陵科技學院