CN106249635A - 一种用于物联网系统的智能终端 - Google Patents

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贾守强
张迪
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BEIJING KINGFORE HVAC ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
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BEIJING KINGFORE HVAC ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Abstract

本发明涉及了一种用于物联网系统的智能终端，其结构组成包括：电源模块（1）、DI接口（2）、DO接口（3）、RS485接口（4）、CPU（5）、RS232接口（6）、WiFi模块（7）、DHT11接口（11）、LED指示灯（9）。智能终端使用AC220V电源供电。8路DI接口可以对AC220V开关电压信号进行采集，8路DO接口可以输出AC220V开关控制信号。3路RS485接口可以实现与支持RS485通信的设备通信，并且第一路RS485接口支持Modbus RTU通信协议。1路RS232接口用于与支持RS232接口的设备通信。通过上位机对WiFi模块的配置，可以将智能终端通过WiFi连接到Internet上。DHT11接口用于连接温湿度传感器DHT11，实现对温度、湿度信号的采集。LED指示灯可以实时显示DI、DO及智能终端电源状态。本发明具有开放通信协议，自身带控制接口，能够为开发人员的工作带来便利，提高开发效率，节约开发成本等优点。

Description

一种用于物联网系统的智能终端
技术领域
本发明涉及一种用于物联网系统的智能终端，用于物联网系统中的终端控制部分。
背景技术
在物联网系统中，从不同功能上，主要分为感知层、传输层、和应用层。本发明处于感知层，感知层的设备主要有各种传感器和终端设备。常见的终端设备一般只负责连接传感器，与传感器或设备进行通信，不进行具体的控制，这样的设计，虽然基于分层控制，但是在功能上比较单一，如果开发人员想要扩展一种功能时，就需要增加另外一种设备，并且该设备还需要能够与这个终端设备能够通信，而且目前物联网终端厂家使用的协议都不尽相同，这就给开发人员做系统集成增加了开发难度，所以亟需一种能够使用开放通信协议，自身带有控制接口的智能终端，这样就能为开发人员的研发工作带来便利，提高工作效率，节约开发成本。
发明内容
为了克服上述背景技术的缺点，本发明的目的是提供一种用于物联网系统的智能终端。
为了实现上述目的，本发明专利的技术方案：
用于物联网系统的智能终端，其特征在于由电源模块（1）、DI接口（2）、DO接口（3）、RS485接口（4）、CPU（5）、RS232接口（6）、WiFi模块（7）、DHT11接口（11）、LED指示灯（9）组成，其中电源和DC5V输出通过电源模块（1）与CPU（5）相连，DI接口（2）、DO接口（3）、RS485接口（4）、RS232接口（6）、WiFi模块（7）、DHT11接口（11）、LED指示灯（9）直接与CPU（5）相连。
进一步，所述电源模块（1）使用AC220V电源供电。
进一步，所述DI接口（2）具有8个。
进一步，所述DO接口（3）具有8个。
进一步，所述RS485接口（4）具有3个。
进一步，所述RS232接口（6）具有1个。
进一步，所述DHT11接口（11）具有1个。
进一步，所述LED指示灯（9）具有17个。
进一步，所述第一个RS485接口（4）支持Modbus RTU通信协议。
进一步，所述WiFi模块（7），可以通过RS485接口（4）与上位机进行通信，实现对WiFi模块（7）的参数配置。
用于物联网系统的智能终端包括用于所有控制功能的CPU；用于与上位机通信的RS485接口；用于AC220V开关采集的DI接口；用于输出AC0V和AC220V信号的DO接口；用于与具有RS232接口设备通信的RS232接口；用于通过WiFi通信的WiFi模块；用于采集温度、湿度信号的DHT11传感器接口；用于指示DI、DO和电源状态的LED指示灯。
通过DI接口与AC220V开关信号相连，采集开关信号。通过DO接口输出AC0V和AC220V电压信号。通过第一路RS485接口与上位机连接通信，对WiFi模块进行配置，配置完成后配置参数保存，使该智能终端能够通过WiFi连接到Internet上。通过剩余2路RS485接口与具有RS485接口的设备相连，实现与这些设备的通信。通过RS232接口与具有RS232接口的设备相连，实现与这些设备通信。通过DHT11接口连接温湿度传感器DHT11，实现对温湿度的采集。LED指示灯实时显示智能终端中的DI、DO和电源状态信号。实现上述功能的具体原理如下：
通过上位机对WiFi模块进行配置的功能原理：智能终端的第一路RS485接口通过RS485转USB模块与计算机相连，计算机能够识别该USB设备为虚拟串口，运行串口调试软件，根据智能终端的Modbus RTU通信协议内容，向智能终端发送配置命令，包括WiFi热点名称，WiFi密码，WiF设备端口号等参数。设置完成后，CPU会自动保存WiFi模块的各种参数到Flash中，这样只需要一次设置，智能终端即便断电重启也能自动连接到WiFi中。
用于物联网系统的智能终端使用DHT11接口采集温湿度信号的原理：智能终端通过DHT11接口连接温湿度传感器DHT11，智能终端的CPU中集成了DHT11的驱动程序，会每隔1秒钟对DHT11进行一次读操作，读取DHT11所在区域的温度和湿度。
用于物联网系统的智能终端的DI和DO功能原理：智能终端的CPU会循环采集DI接口信号，当DI接口有AC0-10V时，则认为该接口信号为0，当该进口有AC210-230V时，则认为该信号为1。当CPU接收到设置DO指令信号时，控制DO接口输出AC0V或AC220V电压信号。
用于物联网系统的智能终端的LED指示灯进行状态显示原理：当智能终端接通AC220-230V电压时，电源指示LED灯亮，否则灭。当DI接口接入AC210-230V电压时，对应的LED灯亮，否则灭。当DO接口输出AC220V电压时，对应LED灯亮，否则灭。
附图说明
图1为智能终端组成图。
具体实施方案
用于物联网系统的智能终端包括电源模块（1）、DI接口（2）、DO接口（3）、RS485接口（4）、CPU（5）、RS232接口（6）、WiFi模块（7）、DHT11接口（11）、LED指示灯（9）。将AC220V接入到电源模块（1）上，DI接口与AC220V开关信号相连。将DO接口与需要AC220V开关电压的设备相连。将DHT11接口与温湿度传感器DHT11相连。剩余的RS485接口与支持RS485通信的设备相连。
通过计算机对智能终端的WiFi模块（7）进行配置时，将第一路RS485接口通过RS485转USB模块与计算机相连，在电脑上会识别该USB接口为虚拟串口，运行串口调试软件，根据智能终端设备的Modbus通信协议中关于设定WiFi模块（7）参数的协议定义，发送对应的指令，实现对WiFi模块（7）的WiFi热点名称、WiFi热点密码、IP地址、子网掩码、网关、DNS服务器地址和通信端口地址等参数的设置，设置成功后，CPU会返回设置成功回应指令，同时自动保存配置后的参数到Flash中，这样就能保证智能终端即便是断电重启，也能自动搜寻对应的WiFi热点，进而连接到Internet上。
用于物联网系统的智能终端的DI接口连接到AC0V和AC220V开关电路中，CPU（5）对8路DI接口（2）进行循环检测，当DI接口电压为AC0-10V时，则设置对应的DI状态为0，对应的LED指示灯灭，当电压为AC210-230V时，设置对应DI状态为1，对应的LED指示灯（9）亮。
用于物联网系统的智能终端的DO接口可以输出AC0V和AC220V信号，CPU(5)根据接收到的控制信号，实现对DO接口的输出控制，当DO接口输出AC0V时，对应的LED指示灯（9）灭，当输出AC220V时，对应的LED指示灯亮。

Claims (11)

1.一种用于物联网系统的智能终端，其特征在于由电源模块（1）、DI接口（2）、DO接口（3）、RS485接口（4）、CPU（5）、RS232接口（6）、WiFi模块（7）、DHT11接口（11）、LED指示灯（9）组成，其中电源和DC5V输出通过电源模块（1）与CPU（5）相连，DI接口（2）、DO接口（3）、RS485接口（4）、RS232接口（6）、WiFi模块（7）、DHT11接口（11）、LED指示灯（9）直接与CPU（5）相连。
2.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于使用AC220V电源供电。
3.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有1路DC5V输出接口。
4.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有8路DI接口（2），通过这些接口，采集AC220V电压开关信号。
5.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有8路DO接口（3），通过这些接口，输出AC220V开关控制信号。
6.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有3路RS485接口（4），通过这些接口，可以与支持RS485通信的设备通信。
7.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有1路RS232接口（6），通过这些接口，可以与支持RS232通信的设备通信。
8.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有WiFi模块（7），通过该模块，该智能终端能够通过WiFi连接到Internet。
9.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有1路DHT11接口（8），通过该接口连接温湿度传感器DHT11，实现对温度和湿度的采集。
10.根据权利要求1所述智能终端，其特征在于具有17个LED指示灯（9），通过这些LED指示灯（9）可以显示智能终端电源状态、DI状态和DO状态。
11.根据权利要求6说书智能终端，其特征在于第一个RS485接口，支持Modbus-RTU通信协议，通过该接口，可以与上位机进行Modbus通信。
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