CN104936317A - 一种WiFi/双24L01网关 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种WiFi/双24L01网关,该网关包括两套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统、以ESP8266模块为核心的WiFi通信系统、以及外围电路,其中,所述nRF24L01芯片通过SPI接口与ESP8266模块相连接,以所述nRF24L01芯片为核心的射频收发系统构成ESP8266模块的外围设备,所述ESP8266模块中SPI接口片选信号端U0TXD、GPIO0分别与两片nRF24L01芯片的片选信号端连接,ESP8266模块中的GPIO5端分别与两片nRF24L01芯片的CE端连接,所述GPIO5端与片选信号端U0TXD、GPIO0组合,用于选择nRF24L01的工作模式。本发明实现传统基于nRF2401/L01应用到标准WiFi无线网络接入,并能更好满足多点通讯、分组、跳频等应用需求。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,具体涉及一种WiFi/双24L01网关。
背景技术
无线传感器网络以其易于部署、扩展方便、维护成本低等优势,已经广泛应用,一些典型的产品和方案也逐步形成了自己的特色和市场。其中,nRF24L01芯片产品以自己的特点获得了较好的应用,在低成本短距离无线通信领域逐步形成了自己的市场。
另一方面,nRF240L01功能有限,长期用于中低端市场,大多为定制化应用,没有标准协议等,进一步地大规模应用和组网时存在不足和局限。如何沿袭原有的应用和市场,又克服技术的局限和不足,对于已有客户和新应用拓展,显得迫切而有意义。
本发明设计一种基于nRF240L01和通用WiFi芯片网关,具有两个方面意义:一方面,实现传统基于nRF240L01应用到标准WiFi无线网络接入,从而使传统的nRF2401应用系统与标准系统互联互通,为此类应用拓展市场和技术空间;另一方面,现有WiFi系统中信道数量有限(我国为13个),在大规模无线传感器网络应用中需要相对复杂的码分多址、时分多址等技术。基于nRF24L01有125个信道,可以更好满足多点通讯、分组、跳频等应用需求。通过网关将基于nRF24L01的网络整合进WiFi网络,可以拓展WiFi网络应用到中低端市场。
发明内容
本发明克服现有技术存在的缺陷,提供一种基于nRF2401/L01和通用WiFi芯片的多信道无线传感网络网关,实现传统基于nRF2L01应用到标准WiFi无线网络接入,以及拓展WiFi网络应用到无线传感器网络中低端市场。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
一种WiFi/双24L01网关,该网关包括两套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统、以ESP8266模块为核心的WiFi通信系统、以及外围电路,其中,所述nRF24L01芯片通过SPI接口与ESP8266模块相连接,以所述nRF24L01芯片为核心的射频收发系统构成ESP8266模块的外围设备,所述ESP8266模块中SPI接口片选信号端U0TXD、GPIO0分别与两片nRF24L01芯片的片选信号端连接,ESP8266模块中的GPIO5端分别与两片nRF24L01芯片的CE端连接,所述GPIO5端与片选信号端U0TXD、GPIO0组合,用于选择nRF24L01的工作模式,所述ESP8266模块中的SPI同步时钟及数据输入输出端SDIO_CLK、SDIO_DATA0、SDIO_DATA1分别对应连接nRF24L01芯片的CSK、MOSI、MISO引脚端。
进一步的,该网关还包括模式选择开关,所述模式选择开关与ESP8266模块的GPIO4引脚端相连,所述模式选择开关的选通模式包括流量优先模式和可靠性优先模式,在所述流量优先模式下,两套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统分别设置在不同的通信信道中,在所述可靠性优先模式下,其中一套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统设置在当前通信信道,另一套设置于备用信道,外围设备不能接入当前通信信道时,自动切换至备用信道接入。
进一步的,该网关还包括一种WiFi/双24L01网关通讯方法:
步骤1)ESP8266模块对nRF24L01芯片进行初始化;
步骤2)ESP8266模块将其无线接收到的数据去掉WiFi数据报帧头帧尾,通过SPI接口写入nRF24L01芯片;
步骤3)nRF24L01芯片接收到无线数据时通过中断触发ESP8266模块,ESP8266模块通过SPI接口读取该数据,添加WiFi数据报帧头帧尾后,以标准WiFi数据帧方式转发到WiFi网络。
进一步的,所述ESP8266模块中包括4个任务:WiFi数据报接收、SPI数据发送、SPI数据接收和WiFi数据报发送,所述ESP8266模块中设置有两个环形数组,两个环形数组分别为WiFi数据报接收& SPI数据发送、SPI数据接收& WiFi数据报发送缓冲队列,用于保持WiFi芯片收发数据速率和nRF24L01芯片相一致。
进一步的,所述WiFi数据报发送缓冲队列中数据采用先进先出FIFO原则。
进一步的,所述外围电路包括电源电路、晶振电路、Flash和天线电路,其外围电路分别接入两片nRF24L01芯片和ESP8266模块中。
本发明的有益效果是:
1、实现传统基于nRF2401/L01应用到标准WiFi无线网络接入,从而使传统的nRF2401/L01应用系统与标准系统互联互通,为此类应用拓展市场和技术空间;
2、现有WiFi系统中信道数量有限(我国为13个),在大规模无线传感器网络应用中需要相对复杂的码分多址、时分多址等技术。基于nRF2401/L01有125个信道,可以更好满足多点通讯、分组、跳频等应用需求。通过网关将基于nRF2401/L01的网络整合进WiFi网络,可以拓展WiFi网络应用到中低端市场。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
参照图1所示,一种WiFi/双24L01网关,该网关包括两套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统、以ESP8266模块为核心的WiFi通信系统、以及外围电路,其中,所述nRF24L01芯片通过SPI接口与ESP8266模块相连接,以所述nRF24L01芯片为核心的射频收发系统构成ESP8266模块的外围设备,所述ESP8266模块中SPI接口片选信号端U0TXD、GPIO0分别与两片nRF24L01芯片的片选信号端连接,ESP8266模块中的GPIO5端分别与两片nRF24L01芯片的CE端连接,所述GPIO5端与片选信号端U0TXD、GPIO0组合,用于选择nRF24L01的工作模式,所述ESP8266模块中的SPI同步时钟及数据输入输出端SDIO_CLK、SDIO_DATA0、SDIO_DATA1分别对应连接nRF24L01芯片的CSK、MOSI、MISO引脚端。
ESP8266模块是一款高度集成的Wi-Fi 网络芯片,片内集成了32位CPU、Wi-Fi 主要电路和802.11 b/g/n固件,扩展基本的外围电路,形成Wi-Fi 网络方案,系统中,以ESP8266模块为核心,具有两个方面的功能,一方面是实现标准WiFi网络接入和通信,另一方面,它也是nRF24L01系统的SPI主控制器。
该网关还包括模式选择开关,所述模式选择开关与ESP8266模块的GPIO4引脚端相连,所述模式选择开关的选通模式包括流量优先模式和可靠性优先模式,在所述流量优先模式下,两套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统分别设置在不同的通信信道中,使更多信道能同时接入,在所述可靠性优先模式下,其中一套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统设置在当前通信信道,另一套设置于备用信道,外围设备不能接入当前通信信道时,会检测到通信失败,此时自动切换至备用信道接入。
该网关还包括一种WiFi/双24L01网关通讯方法:
步骤1)ESP8266模块对nRF24L01芯片进行初始化;
步骤2)ESP8266模块将其无线接收到的数据去掉WiFi数据报帧头帧尾,通过SPI接口写入nRF24L01芯片;
步骤3)nRF24L01芯片接收到无线数据时通过中断触发ESP8266模块,ESP8266模块通过SPI接口读取该数据,添加WiFi数据报帧头帧尾后,以标准WiFi数据帧方式转发到WiFi网络。
所述ESP8266模块中包括4个任务:WiFi数据报接收、SPI数据发送、SPI数据接收和WiFi数据报发送,所述ESP8266模块中设置有两个环形数组,两个环形数组分别为WiFi数据报接收& SPI数据发送、SPI数据接收& WiFi数据报发送缓冲队列,用于保持WiFi芯片收发数据速率和nRF24L01芯片相一致。
所述WiFi数据报发送缓冲队列中数据采用先进先出FIFO原则。
所述外围电路包括电源电路、晶振电路、Flash和天线电路,其外围电路分别接入两片nRF24L01芯片和ESP8266模块中。
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 (6)
1.一种WiFi/双24L01网关,其特征在于,该网关包括两套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统、以ESP8266模块为核心的WiFi通信系统、以及外围电路,其中,所述nRF24L01芯片通过SPI接口与ESP8266模块相连接,以所述nRF24L01芯片为核心的射频收发系统构成ESP8266模块的外围设备,所述ESP8266模块中SPI接口片选信号端U0TXD、GPIO0分别与两片nRF24L01芯片的片选信号端连接,ESP8266模块中的GPIO5端分别与两片nRF24L01芯片的CE端连接,所述GPIO5端与片选信号端U0TXD、GPIO0组合,用于选择nRF24L01的工作模式,所述ESP8266模块中的SPI同步时钟及数据输入输出端SDIO_CLK、SDIO_DATA0、SDIO_DATA1分别对应连接nRF24L01芯片的CSK、MOSI、MISO引脚端。
2.根据权利要求1所述的WiFi/双24L01网关,其特征在于,该网关还包括模式选择开关,所述模式选择开关与ESP8266模块的GPIO4引脚端相连,所述模式选择开关的选通模式包括流量优先模式和可靠性优先模式,在所述流量优先模式下,两套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统分别设置在不同的通信信道中,在所述可靠性优先模式下,其中一套以nRF24L01芯片为核心的射频收发系统设置在当前通信信道,另一套设置于备用信道,外围设备不能接入当前通信信道时,自动切换至备用信道接入。
3.根据权利要求1所述的WiFi/双24L01网关,其特征在于,该网关还包括一种WiFi/双24L01网关通讯方法:
步骤1)ESP8266模块对nRF24L01芯片进行初始化;
步骤2)ESP8266模块将其无线接收到的数据去掉WiFi数据报帧头帧尾,通过SPI接口写入nRF24L01芯片;
步骤3)nRF24L01芯片接收到无线数据时通过中断触发ESP8266模块,ESP8266模块通过SPI接口读取该数据,添加WiFi数据报帧头帧尾后,以标准WiFi数据帧方式转发到WiFi网络。
4.根据权利要求3所述的WiFi/双24L01网关,其特征在于,所述ESP8266模块中包括4个任务:WiFi数据报接收、SPI数据发送、SPI数据接收和WiFi数据报发送,所述ESP8266模块中设置有两个环形数组,两个环形数组分别为WiFi数据报接收& SPI数据发送、SPI数据接收& WiFi数据报发送缓冲队列,用于保持WiFi芯片收发数据速率和nRF24L01芯片相一致。
5.根据权利要求4所述的WiFi/双24L01网关,其特征在于,所述WiFi数据报发送缓冲队列中数据采用先进先出FIFO原则。
6.根据权利要求1所述的WiFi/双24L01网关,其特征在于,所述外围电路包括电源电路、晶振电路、Flash和天线电路,其外围电路分别接入两片nRF24L01芯片和ESP8266模块中。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109842906A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 华为技术有限公司 | 一种通信的方法、装置及系统 |
CN111988420A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-24 | 电子科技大学 | 通过无线电直接访问总线的通信方法 |
CN112565737A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-26 | 黑龙江建筑职业技术学院 | 一种三维立体显示器联网控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102711293A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-10-03 | 苏州市职业大学 | 一种无线传感网络网关 |
CN204188985U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 韩有成 | 一种基于无线互联网的可扩展智能家居 |
CN104464141A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-03-25 | 天津工业大学 | 一种智能远程电子防盗系统 |
CN204733394U (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-28 | 苏州科技学院 | 一种WiFi/双24L01网关 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102711293A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-10-03 | 苏州市职业大学 | 一种无线传感网络网关 |
CN104464141A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-03-25 | 天津工业大学 | 一种智能远程电子防盗系统 |
CN204188985U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 韩有成 | 一种基于无线互联网的可扩展智能家居 |
CN204733394U (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-28 | 苏州科技学院 | 一种WiFi/双24L01网关 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109842906A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 华为技术有限公司 | 一种通信的方法、装置及系统 |
CN111988420A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-24 | 电子科技大学 | 通过无线电直接访问总线的通信方法 |
CN112565737A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-26 | 黑龙江建筑职业技术学院 | 一种三维立体显示器联网控制方法 |
CN112565737B (zh) * | 2020-12-01 | 2024-01-30 | 黑龙江建筑职业技术学院 | 一种三维立体显示器联网控制方法 |
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