CN103763393A - 串口云盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子设备领域，具体而言，涉及串口云盒。该串口云盒，包括串口接头J2、连接所述串口接头J2的串口电路、联网模块和连接所述串口电路及所述联网模块的控制电路。本发明提供的串口云盒，与现有技术中使用各种各样的网络设备相比，减少了该系统的复杂性，而且串口电路、控制电路及联网模块可以集成在一起，从而降低了结构的复杂性，使结构更简单。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备领域，具体而言，涉及串口云盒。
背景技术
现有工业现场仪表（包括流水线、生产车间和智能家居等）一般分为带有通讯功能和不带有通讯功能两大类。随着计算机和远程控制技术的成熟，以及自动化程度的提高，带有通讯功能支持远程控制的仪表设备已经越来越多。远程通讯方式使用最广泛的是串口方式。
现有工业现成仪表，大多已经有现场的成熟应用，用全新仪表去替换具有较大难度。从串口到远程计算机，一般都需要先经过控制中心再到局域网再穿过防火墙到公网，需要各种各样的网络设备协调才能实现，即该系统比较复杂。
而且，使用各种各样的网络设备会使得从串口至远程计算机的结构复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供串口云盒，以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种串口云盒，包括串口接头J2、连接所述串口接头J2的串口电路、联网模块和连接所述串口电路及所述联网模块的控制电路。
优选地，串口电路包括串口芯片U2；串口芯片U2为MAX3232CSA。
优选地，串口芯片U2的引脚C1+和引脚C1-分别与电容器C1连接；串口芯片U2的引脚C2+和引脚C2-分别与电容器C4连接；串口芯片U2的引脚VDD和引脚V+分别与电容器C2连接；串口芯片U2的引脚V-和引脚GND分别与电容器C3连接且引脚GND接地；
电容器C21和电容器C22并联后一端与串口芯片U2的引脚VDD连接，另一端接地；
发光二极管LED1的正极与串口芯片U2的引脚VDD连接，发光二极管LED1的负极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端接地；
发光二极管LED2的正极与串口芯片U2的引脚VDD连接，发光二极管LED1的负极与电阻R18的一端连接。
优选地，串口接头J2的引脚3与串口芯片U2的引脚T1OUT连接；串口接头J2的引脚2与串口芯片U2的引脚R1IN连接；串口接头J2的引脚5、引脚10及引脚11均接地。
优选地，联网模块包括网口接头、连接网口接头的网口电路。
优选地，网口电路包括网口芯片U3；网口芯片U3为ENC28J60。
优选地，网口芯片U3的引脚VCAP及引脚VSS分别与电容器C7连接；电阻R12的一端与网口芯片U3的引脚RBIAS连接，另一端接地；网口芯片U3的引脚OSC1与晶振的一端及电容器C8的一端连接，电容器C8的另一端与电容器C9的一端连接且接地，电容器C9的另一端及晶振的另一端分别与网口芯片U3的引脚OSC2连接；网口芯片U3的引脚LEDA与电阻R13的一端连接；网口芯片U3的引脚LEDB与电阻R14的一端连接。
优选地，网口电路还包括网络插座变压器J3；网络插座变压器J3的引脚TD+与电阻R7的一端连接，引脚TD-与电阻R8的一端连接，引脚RD+与电阻R10的一端连接，引脚RD-与电阻R11的一端连接；电阻R7的另一端及电阻R8的另一端分别与电容器C5的一端及电感器L1的一端连接；电阻R10的另一端及电阻R11的另一端分别与电容器C6的一端连接；电容器C5的另一端及电容器C6的另一端均接地，电感器L1的另一端接电源正极；网络插座变压器J3的引脚L+与电阻R13的另一端连接；网络插座变压器J3的引脚R+与电阻R14的另一端连接。
优选地，联网模块包括WIFI模块；WIFI模块与控制电路电连接。
进一步，该串口云盒还包括壳体；壳体上设置有两个开口，串口接头J2嵌入到一个开口内，网口接头嵌入到另一个开口内。
优选地，壳体上还设置有USB接口。
本发明实施例提供的串口云盒，与现有技术中使用各种各样的网络设备相比，其通过串口接头J2与工业现场仪表连接，然后通过联网模块与远程计算机连接，工业现场仪表与远程计算机之间的远程通讯通过串口电路、控制电路及联网模块实现，从而减少了该系统的复杂性，而且串口电路、控制电路及联网模块可以集成在一起，从而降低了结构的复杂性，使结构更简单。
附图说明
图1示出了本发明实施例的串口云盒分别与工业现场仪表及远程计算机连接的系统示意图；
图2示出了本发明实施例的串口芯片的引脚图；
图3示出了本发明实施例的串口接头的示意图；
图4示出了本发明实施例的网口芯片的引脚图；
图5示出了本发明实施例的USB接口的接线图；
图6示出了本发明实施例的网口电路中网络插座变压器及其它电路连接图；
图7示出了本发明实施例的串口云盒的CPU的其中三侧的引脚图；
图8示出了本发明实施例的串口云盒的CPU的右侧的电路连接图；
图9示出了本发明实施例的串口云盒的CPU的第四侧的引脚图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示为本实施例提供的一种串口云盒，包括串口接头J2、连接串口接头J2的串口电路102、联网模块104和连接串口电路及联网模块104的控制电路103。
本发明实施例提供的串口云盒，与现有技术中使用各种各样的网络设备相比，其通过串口接头J2与工业现场仪表连接，然后通过联网模块与远程计算机连接，工业现场仪表101与远程计算机105之间的远程通讯通过串口电路102、控制电路103及联网模块实现，从而减少了该系统的复杂性，而且串口电路、控制电路及联网模块可以集成在一起，从而降低了结构的复杂性，使结构更简单。
具体地，现有的工业现场仪表具有串口功能，当该工业现场仪表通过串口与远程计算机通过各种各样的设备实现通讯中，即从串口到远程计算机需要经过控制中心再到局域网再穿过防火墙到公网，技术瓶颈较多，而且还有一个技术问题是IP地址的不确定性，用户很难知道在层层局域网下的设备对应于公网的IP地址是什么，因此，采用这种系统比较复杂。现有的工业现场仪表还有通过手机短信和3G模块借助移动网络进入到互联网实现远程控制，但这种方式的开发难度和围护成本都较大。
而本发明的串口云盒结构简单，需要将该工业现场仪表的串口连接到串口云盒的串口电路上，串口云盒内预设有固定公网IP地址，会自适应网络系统，并找到外网的控制端。无需改变现有的工业现场仪表，只需连接该串口云盒即可实现与互联网的连接，实现远程控制。
其中联网模块104包括网口接头、连接所述网口接头的网口电路。网口电路连接控制电路。当然，该联网模块还可以包括WIFI模块；WIFI模块与所述控制电路电连接。即该联网模块可以通过网线联网，也可以通过WIFI接入无线网络。
该串口云盒内的控制电路103、网口电路及串口电路102的具体电路结构如图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示。
其中，串口电路102包括串口芯片U2；串口芯片U2为MAX3232CSA。
串口芯片U2的引脚C1+和引脚C1-分别与电容器C1连接；串口芯片U2的引脚C2+和引脚C2-分别与电容器C4连接；串口芯片U2的引脚VDD和引脚V+分别与电容器C2连接；串口芯片U2的引脚V-和引脚GND分别与电容器C3连接且引脚GND接地；电容器C21和电容器C22并联后一端与串口芯片U2的引脚VDD连接，另一端接地；发光二极管LED1的正极与串口芯片U2的引脚VDD连接，发光二极管LED1的负极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端接地；发光二极管LED2的正极与串口芯片U2的引脚VDD连接，发光二极管LED2的负极与电阻R18的一端连接。
串口接头J2的引脚3与串口芯片U2的引脚T1OUT连接；串口接头J2的引脚2与串口芯片U2的引脚R1IN连接；串口接头J2的引脚5、引脚10及引脚11均接地。
另外，网口电路包括网口芯片U3；网口芯片U3为ENC28J60。
网口芯片U3的引脚VCAP及引脚VSS分别与电容器C7连接；电阻R12的一端与网口芯片U3的引脚RBIAS连接，另一端接地；网口芯片U3的引脚OSC1与晶振的一端及电容器C8的一端连接，电容器C8的另一端与电容器C9的一端连接且接地，电容器C9的另一端及晶振的另一端分别与网口芯片U3的引脚OSC2连接；网口芯片U3的引脚LEDA与电阻R13的一端连接；网口芯片U3的引脚LEDB与电阻R14的一端连接。
进一步，网口电路还包括网络插座变压器J3；网络插座变压器J3的引脚TD+与电阻R7的一端连接，引脚TD-与电阻R8的一端连接，引脚RD+与电阻R10的一端连接，引脚RD-与电阻R11的一端连接；电阻R7的另一端及电阻R8的另一端分别与电容器C5的一端及电感器L1的一端连接；电阻R10的另一端及电阻R11的另一端分别与电容器C6的一端连接；电容器C5的另一端及电容器C6的另一端均接地，电感器L1的另一端接电源正极；网络插座变压器J3的引脚L+与电阻R13的另一端连接；网络插座变压器J3的引脚R+与电阻R14的另一端连接。
进一步，控制电路包括CPU；CPU为STM32。其中该CPU用于接收串口电路发送的串口信息，将该串口信息变成网络信息，然后由XMPP协议进行数据打包，再发送给网络电路。
进一步，该串口云盒还包括壳体；壳体上设置有两个开口，串口接头J2嵌入到一个开口内，网口接头嵌入到另一个开口内。
另外，壳体上还设置有USB接口。即该串口云盒结构简单，使用方便，直接连接工业现场仪表及网线即可实现工业现场仪表的远程控制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种串口云盒，其特征在于，包括串口接头J2、连接所述串口接头J2的串口电路、联网模块和连接所述串口电路及所述联网模块的控制电路。
2.根据权利要求1所述的串口云盒，其特征在于，所述串口电路包括串口芯片U2；
所述串口芯片U2为MAX3232CSA。
3.根据权利要求2所述的串口云盒，其特征在于，所述串口芯片U2的引脚C1+和引脚C1-分别与电容器C1连接；所述串口芯片U2的引脚C2+和引脚C2-分别与电容器C4连接；所述串口芯片U2的引脚VDD和引脚V+分别与电容器C2连接；所述串口芯片U2的引脚V-和引脚GND分别与电容器C3连接且引脚GND接地；
电容器C21和电容器C22并联后一端与所述串口芯片U2的引脚VDD连接，另一端接地；
发光二极管LED1的正极与所述串口芯片U2的引脚VDD连接，发光二极管LED1的负极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端接地；
发光二极管LED2的正极与所述串口芯片U2的引脚VDD连接，发光二极管LED1的负极与电阻R18的一端连接。
4.根据权利要求3所述的串口云盒，其特征在于，所述串口接头J2的引脚3与所述串口芯片U2的引脚T1OUT连接；所述串口接头J2的引脚2与所述串口芯片U2的引脚R1IN连接；所述串口接头J2的引脚5、引脚10及引脚11均接地。
5.根据权利要求4所述的串口云盒，其特征在于，所述联网模块包括网口接头、连接所述网口接头的网口电路。
6.根据权利要求5所述的串口云盒，其特征在于，所述网口电路包括网口芯片U3；
所述网口芯片U3为ENC28J60。
7.根据权利要求6所述的串口云盒，其特征在于，所述网口芯片U3的引脚VCAP及引脚VSS分别与电容器C7连接；电阻R12的一端与所述网口芯片U3的引脚RBIAS连接，另一端接地；所述网口芯片U3的引脚OSC1与晶振的一端及电容器C8的一端连接，所述电容器C8的另一端与电容器C9的一端连接且接地，所述电容器C9的另一端及所述晶振的另一端分别与所述网口芯片U3的引脚OSC2连接；
所述网口芯片U3的引脚LEDA与电阻R13的一端连接；
所述网口芯片U3的引脚LEDB与电阻R14的一端连接。
8.根据权利要求7所述的串口云盒，其特征在于，所述网口电路还包括网络插座变压器J3；
所述网络插座变压器J3的引脚TD+与电阻R7的一端连接，引脚TD-与电阻R8的一端连接，引脚RD+与电阻R10的一端连接，引脚RD-与电阻R11的一端连接；所述电阻R7的另一端及所述电阻R8的另一端分别与电容器C5的一端及电感器L1的一端连接；所述电阻R10的另一端及电阻R11的另一端分别与电容器C6的一端连接；所述电容器C5的另一端及电容器C6的另一端均接地，所述电感器L1的另一端接电源正极；所述网络插座变压器J3的引脚L+与所述电阻R13的另一端连接；所述网络插座变压器J3的引脚R+与所述电阻R14的另一端连接。
9.根据权利要求1所述的串口云盒，其特征在于，所述联网模块包括WIFI模块；
所述WIFI模块与所述控制电路电连接。
10.根据权利要求8所述的串口云盒，其特征在于，还包括壳体；
所述壳体上设置有两个开口，所述串口接头J2嵌入到一个开口内，所述网口接头嵌入到另一个开口内。
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