CN111240250A - 一种多接口协议双向转换无线传输装置及其控制方法 - Google Patents

一种多接口协议双向转换无线传输装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多接口协议双向转换无线传输装置，包括控制单元、有线通信模块和LORA接收模块，所述有线通信模块包括RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块，所述有线通信模块的一端与控制单元通过串口协议对应的有线接口连接，所述有线接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口，所述LORA接收模块与控制单元通过LORA接口连接，所述有线通信模块的另一端与串口协议对应的传感器连接，所述控制单元用于根据指令控制有线接口的开启或关闭，并转换成相匹配的串口协议，也公开了一种多接口协议双向转换无线传输装置的控制方法，兼容不同通信协议，提高操纵性与连通性。

Description

一种多接口协议双向转换无线传输装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及接口协议转换技术领域，尤其涉及一种多接口协议双向转换无线传输装置及其控制方法。
背景技术
数据通信与传输在物联网中的作用尤为重要，目前市面上的传感器基本上都是有线传输，有线传输存在布线困难，施工不方便，传输距离有限的问题，而且不同的通信标准，多样的通信协议以及协议的互不兼容大大降低了设备之间的操纵性与连通性。为了解决以上的问题，亟需设计一种兼容不同通信协议，以及无线传输的转换装置及其转换方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于上述问题，本发明提供一种多接口协议双向转换无线传输装置及其控制方法，兼容不同通信协议，提高操纵性与连通性。
(二)技术方案
基于上述的技术问题，本发明提供一种多接口协议双向转换无线传输装置，包括控制单元、有线通信模块和LORA接收模块，所述有线通信模块包括RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块，所述有线通信模块的一端与控制单元通过串口协议对应的有线接口连接，所述有线接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口，所述LORA接收模块与控制单元通过LORA接口连接，所述有线通信模块的另一端与串口协议对应的传感器连接，所述控制单元用于根据指令控制有线接口的开启或关闭，并转换成相匹配的串口协议。
进一步的，所述装置还包括存储模块和电源模块，存储模块和电源模块分别与控制单元连接。
优选地，所述控制单元为STM32单片机，自带多个异步收发器UART接口和CAN接口，所述RS232通信模块为SP3232芯片，SP3232的端子TX、RX分别连接至STM32的UART专用通信IO口，端子GND连接至STM32的接地IO口；所述RS485通信模块为BL3085芯片，BL3085的R0、DI分别连接至STM32的UART专用通信IO口，RE和DE短接连接至STM32的普通IO口；所述CAN通信模块为PCA82C250T芯片，PCA82C250T的CAN_TX，CAN_RX分别连接至STM32的CAN专用通信IO口；所述LORA接收模块为SX1278，其4个端子SCK、MISO、MOSI、CS分别连接至STM32的SPI专用通信IO口；所述储存模块的2个端子SCL、SDA分别连接至STM32的IIC专用通信IO口；所述电源模块为STM32提供3.3V电源，为SP3232、BL3085、PCA82C250T、SX1278分别提供电源。
本发明公开了一种多接口协议双向转换无线传输装置的控制方法，包括以下步骤：
S1、所述控制单元通过所述LORA接收模块无线接收来自上位机的原始数据包和传感器的串口协议对应的指令；
S2、开启所述指令对应的所述有线接口，并将所述原始数据包转换成串口协议相匹配的转换后的数据包；
S3、将所述转换后的数据包存储并通过开启的所述有线接口发送给对应的所述有线通信模块，连接该有线通信模块的传感器采集数据；
S4、该有线通信模块进行数据拆包分析，将采集到的数据整合形成新的数据包；
S5、将所述新的数据包通过对应的所述有线接口发送给所述控制单元后，对应的所述有线接口关闭；
S6、所述控制单元将所述新的数据包进行协议转换，得到最终数据包，存储并发送给所述LORA接收模块。
进一步的，所述控制方法还包括：
S7、所述LORA接收模块将所述最终数据包通过LORA发送模块无线上传至主控模块进行数据分析处理，再通过4G模块发送给上位机。
优选地，步骤S2中，若接收指令为1，则开启RS232接口，转换成RS232串口协议；若接收指令为2，则开启RS485接口，转换成RS485串口协议；若接收指令为3，则开启CAN接口，转换成CAN串口协议。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
(1)本发明兼容多种不同的通信协议，提高了物联网设备之间的操纵性与连通性，具有很好的实用性；
(2)本发明实现数据的无线传输，解决物联网有线传输布线困难，传输距离有限的问题；
(3)本发明根据指令开启接口，而其它接口关闭，有利于降低对单片机和芯片的资源占用。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明一种多接口协议双向转换无线传输装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种多接口协议双向转换无线传输装置连接示意图；
图3为本发明一种多接口协议双向转换无线传输装置的控制方法的流程图；
图4为本发明无线传输的流程图；
图5为本发明多接口协议双向转换的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
一种多接口协议双向转换无线传输装置，如图1所示，包括控制单元、有线通信模块、LORA接收模块、存储模块和电源模块，有线通信模块包括RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块，所述有线通信模块的一端与控制单元通过串口协议对应的有线接口双向连接，所述有线接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口，所述LORA接收模块与控制单元通过LORA接口双向连接，所述有线通信模块的另一端与串口协议对应的传感器连接，存储模块与控制单元双向连接，电源模块与控制单元单向连接。
所述控制单元用于根据指令控制有线接口的开启或关闭，并转换成相匹配的串口协议；所述有线接口用于有线通信模块与控制单元之间数据的接收和发送；所述LORA接口用于LORA接收模块与控制单元之间数据的接收和发送；所述LORA接收模块用于与上位机无线通信，接收来自上位机的指令和原始数据包，并发送回新的数据包；所述有线通信模块用于分别与串口协议对应的传感器有线通信，接收传感器的采集数据。
在该实施例中，如图2所示，所述控制单元为STM32单片机，自带多个异步收发器UART接口和CAN接口，所述RS232通信模块为SP3232芯片，SP3232的端子TX、RX分别连接至STM32的UART专用通信IO口，端子GND连接至STM32的接地IO口；所述RS485通信模块为BL3085芯片，BL3085的R0、DI分别连接至STM32的UART专用通信IO口，RE和DE短接连接至STM32的普通IO口；所述CAN通信模块为PCA82C250T芯片，PCA82C250T的CAN_TX，CAN_RX分别连接至STM32的CAN专用通信IO口；所述LORA接收模块为SX1278，其4个端子SCK、MISO、MOSI、CS分别连接至STM32的SPI专用通信IO口；所述储存模块的2个端子SCL、SDA分别连接至STM32的IIC专用通信IO口；所述电源模块为STM32提供3.3V电源，为SP3232、BL3085、PCA82C250T、SX1278分别提供电源。
该装置实现以下协议转换方法，如图3所示，包括以下步骤：
S1、控制单元通过所述LORA接收模块无线接收来自上位机的原始数据包和传感器的串口协议对应的指令；
S2、开启所述指令对应的所述有线接口，并将原始数据包转换成串口协议相匹配的转换后的数据包；
S3、将所述转换后的数据包存储并通过开启的所述有线接口发送给对应的所述有线通信模块，连接该有线通信模块的传感器采集数据；
S4、该有线通信模块进行数据拆包分析，将采集到的数据整合形成新的数据包；
S5、将所述新的数据包通过对应的所述有线接口发送给所述控制单元后，对应的所述有线接口关闭；
S6、所述控制单元将所述新的数据包进行协议转换，得到最终数据包，存储并发送给所述LORA接收模块；
S7、所述LORA接收模块将所述最终数据包通过LORA发送模块无线上传至主控模块进行数据分析处理，再通过4G模块发送给上位机。
步骤S1和步骤S7包含的无线传输流程图如图4所示；
步骤S2至步骤S6包含的多接口协议双向转换如图5所示，该实施例中，所述有线接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口，如图5所示，若接收指令为1，则开启RS232接口，转换成RS232串口协议；若接收指令为2，则开启RS485接口，转换成RS485串口协议；若接收指令为3，则开启CAN接口，转换成CAN串口协议。以控制单元通过LORA接收模块无线接收来自上位机的原始数据包和传感器的串口协议对应的指令为2为例，开启RS485接口，将原始数据包转换成RS485串口协议，存储并通过RS485接口发送给RS485连接点，连接RS485连接点的传感器采集数据，采集到的数据进入到RS485数据拆包分析中整合，形成新的数据包，新的数据包再通过RS485接口发送给控制单元，RS485接口关闭，控制单元将新的数据包进行协议转换得到最终数据包，存储并发送给LORA接收模块。
综上可知，通过上述的一种多接口协议双向转换无线传输装置及其控制方法，具有以下优点：
(1)本发明兼容多种不同的通信协议，提高了物联网设备之间的操纵性与连通性，具有很好的实用性；
(2)本发明实现数据的无线传输，解决物联网有线传输布线困难，传输距离有限的问题；
(3)本发明根据指令开启接口，而其它接口关闭，有利于降低对单片机和芯片的资源占用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种多接口协议双向转换无线传输装置，其特征在于，包括控制单元、有线通信模块和LORA接收模块，所述有线通信模块包括RS485通信模块、RS232通信模块、CAN通信模块，所述有线通信模块的一端与控制单元通过串口协议对应的有线接口连接，所述有线接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口，所述LORA接收模块与控制单元通过LORA接口连接，所述有线通信模块的另一端与串口协议对应的传感器连接，所述控制单元用于根据指令控制有线接口的开启或关闭，并转换成相匹配的串口协议。
2.根据权利要求1所述的一种多接口协议双向转换无线传输装置，其特征在于，所述装置还包括存储模块和电源模块，存储模块和电源模块分别与控制单元连接。
3.根据权利要求1所述的一种多接口协议双向转换无线传输装置，其特征在于，所述控制单元为STM32单片机，自带多个异步收发器UART接口和CAN接口，所述RS232通信模块为SP3232芯片，SP3232的端子TX、RX分别连接至STM32的UART专用通信IO口，端子GND连接至STM32的接地IO口；所述RS485通信模块为BL3085芯片，BL3085的R0、DI分别连接至STM32的UART专用通信IO口，RE和DE短接连接至STM32的普通IO口；所述CAN通信模块为PCA82C250T芯片，PCA82C250T的CAN_TX，CAN_RX分别连接至STM32的CAN专用通信IO口；所述LORA接收模块为SX1278，其4个端子SCK、MISO、MOSI、CS分别连接至STM32的SPI专用通信IO口；所述储存模块的2个端子SCL、SDA分别连接至STM32的IIC专用通信IO口；所述电源模块为STM32提供3.3V电源，为SP3232、BL3085、PCA82C250T、SX1278分别提供电源。
4.一种通过权利要求1-3任一项所述的多接口协议双向转换无线传输装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、所述控制单元通过所述LORA接收模块无线接收来自上位机的原始数据包和传感器的串口协议对应的指令；
S2、开启所述指令对应的所述有线接口，并将所述原始数据包转换成串口协议相匹配的转换后的数据包；
S3、将所述转换后的数据包存储并通过开启的所述有线接口发送给对应的所述有线通信模块，连接该有线通信模块的传感器采集数据；
S4、该有线通信模块进行数据拆包分析，将采集到的数据整合形成新的数据包；
S5、将所述新的数据包通过对应的所述有线接口发送给所述控制单元后，对应的所述有线接口关闭；
S6、所述控制单元将所述新的数据包进行协议转换，得到最终数据包，存储并发送给所述LORA接收模块。
5.根据权利要求4所述的一种多接口协议双向转换无线传输装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
S7、所述LORA接收模块将所述最终数据包通过LORA发送模块无线上传至主控模块进行数据分析处理，再通过4G模块发送给上位机。
6.根据权利要求4所述的一种多接口协议双向转换无线传输装置的控制方法，其特征在于，步骤S2中，若接收指令为1，则开启RS232接口，转换成RS232串口协议；若接收指令为2，则开启RS485接口，转换成RS485串口协议；若接收指令为3，则开启CAN接口，转换成CAN串口协议。
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