CN102185918A - 用于远程串口控制的无线节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于远程串口控制的无线节点,属于无线控制领域。该无线节点的结构包括串口接口节点和USB接口节点,两个节点均是由无线射频模块、单片机和信号转换模块组成,串口接口节点由自带电源供电,两个节点之间采用Zigbee技术实现无线连接,串口接口节点连接串口设备,USB接口节点连接PC机。本发明实现了对串口设备的无线配置,克服了有线配置方式的距离局限性问题,避免了网络配置方式的网络拥塞问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对串口设备进行远程无线配置的节点装置,属于无线控制领域。
背景技术
随着物联网技术的发展,以及智能家居、智能监控技术的应用,在越来越多的情况下需要随时随地对串口设备进行配置,例如互联网中的交换机、路由器等。
目前用于配置串口设备的方式有两种:
1)通过有线方式进行配置。这种方式不用担心网络的拥塞问题,但是只能适用于近距离的情况,当发出命令的设备和被配置(接收)设备超过一定距离的时候,有线方式就显得很不方便,因此这种方式只能适用于近距离的情况下配置串口设备。
2)通过网络进行配置。通过网络进行远程配置,可以不用担心距离的问题,但是网络的畅通度是个很关键的因素,当使用的无线网络因为数据量或者恶意攻击产生拥塞时,发出的命令往往不能及时地传达给串口设备,会影响整个系统的工作。
发明内容
本发明针对现有的串口设备配置方法存在的不足,而提出一种用于远程配置串口设备的无线节点。
该无线节点的结构包括串口接口节点和USB接口节点,串口接口节点和USB接口节点之间采用射频无线连接。
串口接口节点包括第一无线射频模块、第一单片机和TTL-RS232转换模块,第一无线射频模块通过SPI口连接第一单片机,第一单片机通过TTL-RS232转换模块连接串口设备,串口接口节点由自带电源供电。
USB接口节点包括第二无线射频模块、第二单片机和USB-串口转换模块,第二无线射频模块通过SPI口连接第二单片机,第二单片机通过USB-串口转换模块连接PC机,USB接口节点由PC机供电。
优选地,串口接口节点采用纽扣电池供电。
优选地,第一和第二无线射频模块均采用Zigbee射频模块。
技术效果:
本发明实现了对串口设备的无线配置,结构简单,使用方便,既克服了使用有线方式进行配置时的对距离的局限性问题,又解决了通过网络进行配置时可能遇到的网络拥塞问题。同时,本发明还可以拓展出一个USB节点同时配置多个串口设备的功能,进一步提高应用效率,使用更加灵活。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为USB-串口转换模块的电路原理图。
图3为USB接口供电电路图。
图4为TTL-RS232转换模块的电路原理图。
图5为串口接口节点的电源电路图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
本发明的结构包括串口接口节点和USB接口节点两部分,串口接口节点和USB接口节点之间采用射频无线连接,如图1所示。
串口接口节点是由无线射频模块、单片机和信号转换模块组成,其中:无线射频模块通过SPI通讯口连接单片机,信号转换模块为TTL-RS232电平转换模块,单片机通过该转换模块连接串口设备,TTL-RS232转换模块的电路结构如图4所示,转换芯片采用Max232。串口接口节点由自带的电源供电,因此无需外接电源,这里采用纽扣电池,该电源电路如图5所示。
USB接口节点也是由无线射频模块、单片机和信号转换模块组成,其中:无线射频模块通过SPI通讯口连接单片机,信号转换模块为USB-串口转换模块,单片机通过该转换模块连接PC机,USB-串口转换模块的电路结构如图2所示,转换芯片采用PL2303HX。USB接口节点由PC机通过USB口直接供电,USB接口的供电电路如图3所示。
串口接口节点和USB接口节点中的单片机均采用MSP430单片机的5438系列,该系列是基于闪存的,具有最低工作功耗;无线射频模块均采用Zigbee模块,Zigbee芯片采用CC2520,Zigbee的单点覆盖距离大,可自动扩展网络,且功耗低。
当PC机发出命令时,这些命令经过USB口转换成串口信号进入单片机,单片机对信号进行相应地处理分析,然后将处理后的信号通过SPI口传给无线射频模块,无线射频模块将该信号以Zigbee数据包的形式发送出去;串口接口节点的无线射频模块接收到Zigbee数据包,并通过SPI口传给单片机,单片机对数据进行相应处理后经TTL-RS232电平转换传输给串口设备,实现串口设备的无线配置。反向的信号传递流程原理类似,这里不再详述。
Claims (7)
1.一种用于远程串口控制的无线节点,其特征在于:
该无线节点的结构包括串口接口节点和USB接口节点,串口接口节点与USB接口节点之间无线连接,串口接口节点连接串口设备,USB接口节点连接PC机。
2.根据权利要求1所述的用于远程串口控制的无线节点,其特征在于:所述串口接口节点包括第一无线射频模块、第一单片机和第一信号转换模块,第一无线射频模块连接第一单片机,第一单片机通过第一信号转换模块连接串口设备,串口接口节点由自带电源供电。
3.根据权利要求1所述的用于远程串口控制的无线节点,其特征在于:所述USB接口节点包括第二无线射频模块、第二单片机和第二信号转换模块,第二无线射频模块连接第二单片机,第二单片机通过第二信号转换模块连接PC机,USB接口节点由PC机供电。
4.根据权利要求2所述的用于远程串口控制的无线节点,其特征在于:所述第一信号转换模块为TTL-RS232转换模块。
5.根据权利要求2所述的用于远程串口控制的无线节点,其特征在于:所述自带电源采用纽扣电池。
6.根据权利要求3所述的用于远程串口控制的无线节点,其特征在于:所述第二信号转换模块为USB-串口转换模块。
7.根据权利要求2或3所述的用于远程串口控制的无线节点,其特征在于:所述第一和第二无线射频模块均采用Zigbee模块。
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