CN103841669A - 一种PLC与Zigbee无线通信转换路由模块 - Google Patents

一种PLC与Zigbee无线通信转换路由模块 Download PDF

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宋佳
汪义旺
张波
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Abstract

本发明公开了一种PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，其ZigBee芯片通过通信隔离器电路与PLC专用芯片相连接后进行UART0数据交换通信，所述ZigBee芯片通过电平转换电路与PLC专用芯片相连接实现对PLC专用芯片的控制；所述PLC专用芯片连接有电力耦合电路，实现PLC通信功能；所述ZigBee芯片连接有无线天线电路，实现Zigbee无线通信数据的收发功能；所述ZigBee芯片还连接有设定输入电路；所述设定电路由按键电路组成，可以设定模块的地址、通信的波特率和通信方式；所述电源电路提供模块可提供直流工作电压DC5V和DC3.3V，其可分别为ZigBee芯片、通信隔离器电路、PLC专用芯片供电；本发明可将有线的PLC通信与Zigbee无线通信互联，充分发挥二者的优势，扩大了彼此的适用领域和范围。

Description

一种PLC与Zigbee无线通信转换路由模块
技术领域
本发明涉及一种转换路由模块，特指一种可将有线的PLC通信与Zigbee无线通信互联的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块。
背景技术
PLC (Power Line Communication，电力线通信)是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。它是建立在电力配电网基础上，实现了电力线通信网络内部各节点之间以及与其他通信网络之间的通信，电力线通信具有不需重新布线，成本低廉等优点，是一种具有重要应用意义的通信方式。Zigbee无线通信是一种近距离、低功耗、低传输速率、低复杂度、低成本的无线通信技术，主要适用于工业及家居的自动智能控制、传感、监控和远程控制等领域。可以嵌入各种电子设备中，同时支持地理定位功能。
PLC通信只能局限于有电力线的场合，而Zigbee无线通信则没有电力线的限制要求，在实际使用过程中，往往要结合两者，为此，我们研发了一种可将有线的PLC通信与Zigbee无线通信互联的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种可将有线的PLC通信与Zigbee无线通信互联的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，包括ZigBee芯片、通信隔离器电路、PLC专用芯片、电平转换电路、电力线耦合电路、无线天线电路、设定输入电路和电源电路；所述ZigBee芯片通过通信隔离器电路与PLC专用芯片相连接后进行UART0数据交换通信，所述ZigBee芯片通过电平转换电路与PLC专用芯片相连接实现对PLC专用芯片的控制，所述电平转换电路为由电阻和三极管组成的DC3.3V转DC5V的电路；所述PLC专用芯片连接有电力耦合电路，实现PLC通信功能；所述ZigBee芯片连接有无线天线电路，实现Zigbee无线通信数据的收发功能；所述ZigBee芯片还连接有设定输入电路；所述设定电路由按键电路组成，可以设定模块的地址、通信的波特率和通信方式；所述电源电路提供模块可提供直流工作电压DC5V和DC3.3V，其可分别为ZigBee芯片、通信隔离器电路、PLC专用芯片供电。
优选的，所述PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，还包含显示电路；所述显示电路与ZigBee芯片相连；所述显示电路由发光二极管LED组成的，可以显示地址、通信状态信息。
优选的，所述PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，还包含PC通信电路；所述PC通信电路与ZigBee芯片相连；所述PC通信电路采用UART1的通信方式，可连接到PC等上位机上，进行参数设置及监控。 
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：  
本发明所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块可将有线的PLC通信与Zigbee无线通信互联，充分发挥二者的优势，扩大了彼此的适用领域和范围，同时本发明还具有体积小、性价比高、可扩展性强的优点。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块的原理图；
附图2为本发明所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块的电平转换电路的示意图；  
其中：1、ZigBee ZIC2410芯片；2、ADuM1201通信隔离器电路；3、PLC专用芯片PL4000x；4、电平转换电路；5、电力线耦合电路；6、无线天线电路；7、设定输入电路；8、显示电路；9、PC通信电路；10、电源电路。     
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图1-2为本发明所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，包括ZigBee ZIC2410芯片1、ADuM1201通信隔离器电路2、PLC专用芯片PL4000x3、电平转换电路4、电力线耦合电路5、无线天线电路6、设定输入电路7、显示电路8、PC通信电路9和电源电路10；所述ZigBee ZIC2410芯片1的P3[0] (RXD0)、P3[1] (TXD0 )通过ADuM1201通信隔离器电路2分别与PLC专用芯片PL4000x3的P31(TXD0)、P30(RXD0)相连接后进行UART0数据交换通信；所述ZigBee ZIC2410芯片1的P3[6]、P3[7]通过电平转换电路4与PLC专用芯片芯片PL4000x 3的MCLR、P33相连接实现对PLC专用芯片PL4000x3的控制，所述电平转换电路4为由电阻和三极管组成的DC3.3V转DC5V的电路；所述PLC专用芯片PL4000x3连接有电力耦合电路5，实现PLC通信功能；所述ZigBee ZIC2410芯片1连接有无线天线电路6，实现Zigbee无线通信数据的收发功能；所述ZigBee ZIC2410芯片1还连接有设定输入电路7和显示电路8；所述设定电路7由按键电路组成，可以设定模块的地址、通信的波特率和通信方式；所述显示电路8由发光二极管LED组成的，可以显示地址、通信状态信息；所述PC通信电路9与ZigBee ZIC2410芯片1相连；所述PC通信电路9采用UART1的通信方式，可连接到PC等上位机上，进行参数设置及监控；所述电源电路10提供模块可提供直流工作电压DC5V和DC3.3V，其可分别为ZigBee ZIC2410芯片1、ADUM1201通信隔离器电路2、PLC专用芯片PL4000x3供电。
本实施例中，所述设定输入电路7的按键K1-K5依次与ZIC2410芯片1 的P0[0]-P0[4]相连接；所述显示电路8的LED1-3依次与ZIC2410芯片1的P0[5]-P0[7]相连接。
如附图2所示，为本发明所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块的电平转换电路4的示意图。为了实现ZIC2410芯片1对PLC专用芯片PL4000x 3的可靠控制，采用了由电阻R1、R2和三极管Q1、Q2组成的3.3V到5V电平转换电路；ZIC2410芯片1的P3[6]、P3[7]与PLC专用芯片PL4000x 3的MCLR、P33分别连接。
本发明的工作原理为：通过设定输入电路7或PC通信电路9的上位机设置模块的工作参数，包括模块路由地址、通信间的波特率、Zigbee组网方式、PLC通信参数；设置完毕后，即可使PLC通信网络与Zigbee网络实现互通互联，有效的扩展PLC通信的应用领域和范围。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：  
本发明所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块可将有线的PLC通信与Zigbee无线通信互联，充分发挥二者的优势，扩大了彼此的适用领域和范围，同时本发明还具有体积小、性价比高、可扩展性强的优点。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，其特征在于：包括ZigBee芯片、通信隔离器电路、PLC专用芯片、电平转换电路、电力线耦合电路、无线天线电路、设定输入电路和电源电路；所述ZigBee芯片通过通信隔离器电路与PLC专用芯片相连接后进行UART0数据交换通信，所述ZigBee芯片通过电平转换电路与PLC专用芯片相连接实现对PLC专用芯片的控制；所述PLC专用芯片连接有电力耦合电路，实现PLC通信功能；所述ZigBee芯片连接有无线天线电路，实现Zigbee无线通信数据的收发功能；所述ZigBee芯片还连接有设定输入电路；所述设定电路由按键电路组成，可以设定模块的地址、通信的波特率和通信方式；所述电源电路提供模块可提供直流工作电压DC5V和DC3.3V，其可分别为ZigBee芯片、通信隔离器电路、PLC专用芯片供电。
2.根据权利要求1所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，其特征在于：所述电平转换电路为由电阻和三极管组成的DC3.3V转DC5V的电路。
3.根据权利要求1或2所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，其特征在于：还包含显示电路；所述显示电路与ZigBee芯片相连；所述显示电路由发光二极管LED组成的，可以显示地址、通信状态信息。
4.根据权利要求3所述的PLC与Zigbee无线通信转换路由模块，其特征在于：还包含PC通信电路；所述PC通信电路与ZigBee芯片相连；所述PC通信电路采用UART1的通信方式，可连接到PC等上位机上，进行参数设置及监控。
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