CN112650091A - 一种mcu芯片接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种MCU芯片接口电路，包括主板，所述主板上安装有MCU芯片组、有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，MCU芯片组分别连接有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，所述主板外侧安装有线接口和感应接口，所述有线接口包括第一有线接口、第二有线接口和第三有线接口，所述感应接口包括第一感应接口、第二感应接口和第三感应接口；本发明中，MCU芯片组控制有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，工作时，有线接口可以通过数据线与其他设备连接，进行数据传输，无线感应接口利用电磁感应原理，可以接收到附近的电磁信号，并通过天线收发数据，实现无线数据传输，当数据从无线感应接口发出时，电路利用电磁线圈输出高电平信号。

Description

一种MCU芯片接口电路
技术领域
本发明涉及一种MCU芯片测试技术领域，具体是一种MCU芯片接口电路。
背景技术
微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。随着社会的发展，人们之间的信息交流每时每刻都在进行，快速性和准确性成为了人们对数据传输的必要要求，如何快捷的实现人机信息交流成为了现有技术突破的一个方向。
为此，发明人综合各类因素提出了一种MCU芯片接口电路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MCU芯片接口电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种MCU芯片接口电路，包括主板，所述主板上安装有控制单元，所述控制单元包括 MCU芯片组、有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，所述MCU芯片组分别连接有线接口控制模块和无线感应接口控制模块；所述MCU芯片组由若干个不同功能的芯片组成，芯片组内包括主控芯片U1；所述主板外侧安装有线接口和感应接口，所述有线接口包括第一有线接口、第二有线接口和第三有线接口，所述感应接口包括第一感应接口、第二感应接口和第三感应接口；
还包括本地数据备份单元，用于本地化MCU芯片组的数据备份；
云端数据备份单元，用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；
还包括数据备份管理单元，所述数据备份管理单元包括MCU芯片组接口检测模块，用于MCU芯片组的接口检测；MCU芯片组接口风险预测模块，用于依据MCU芯片组接口检测模块的接口检测结果对MCU芯片组的接口风险评估和预测；数据备份管理模块，用于依据 MCU芯片组的接口风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元和/或云端数据备份单元；
所述云端数据备份单元包括云端数据备份模块以及通信模块,云端数据备份模块通过通信模块与云端服务器网络连接；
本发明中，MCU芯片组控制有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，工作时，有线接口可以通过数据线与其他设备连接，进行数据传输，无线感应接口利用电磁感应原理，可以接收到附近的电磁信号，并通过天线收发数据，实现无线数据传输，当数据从无线感应接口发出时，电路利用电磁线圈输出高电平信号。
作为本发明的进一步方案：所述有线接口控制模块包括芯片U2，U2的PA2脚接主控芯片U1的PA9脚；U2的PA3脚接主控芯片U1的PA10脚；其中，主控芯片U1和芯片U2 的型号为STM32F103ZET6。
作为本发明的再进一步方案：所述无线感应接口控制模块包括芯片U6，U6的PA9脚接主控芯片U1的PB11脚；U6的PA10脚接主控芯片U1的PB10脚；其中，芯片U6的型号为STM32F103ZET6。
作为本发明的再进一步方案：所述第一有线接口通过第一有线接口电路与有线接口控制模块连接；所述第二有线接口通过第二有线接口电路与有线接口控制模块连接；所述第三有线接口通过第三有线接口电路与有线接口控制模块连接。
作为本发明的再进一步方案：所述第一有线接口电路包括芯片U3和顺序编号的电阻 R1至电阻R3，所述电阻R1的一端接U3的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R2的一端接U3的TXD脚，另一端接电阻R3的一端和U2的PA10脚；电阻R3的另一端接地；所述第二有线接口电路包括芯片U4和顺序编号的电阻R4至电阻R6，所述电阻R4的一端接 U4的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R5的一端接U4的TXD脚，另一端接电阻R6的一端和U2的PA10脚；电阻R6的另一端接地；所述第三有线接口电路包括芯片U5和顺序编号的电阻R7至电阻R9，所述电阻R7的一端接U5的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R8的一端接U5的TXD脚，另一端接电阻R9的一端和U2的PA10脚；电阻R9的另一端接地。
作为本发明的再进一步方案：所述第一感应接口通过第一感应接口电路与无线感应接口控制模块连接；所述第二感应接口通过第二感应接口电路与无线感应接口控制模块连接；所述第三感应接口通过第三感应接口电路与无线感应接口控制模块连接；所述第一感应接口电路包括射频芯片U7、顺序编号的电容C1至电容C5、电感L1、电感L2和天线E1，所述电容C1的一端接电感L1的一端以及电容C3的一端；电容C1的另一端接U7的RF_N 脚；电容C2的一端接电感L2的一端以及电容C4的一端；电容C2的另一端接U7的RF_P 脚；电感L1和电容C4的另一端分别接地；电容C3的另一端接电感L2的另一端以及电容 C5的一端；电容C5的另一端接天线E1；U7的RXD脚接U6的PB10脚；U7的TXD脚接U6 的PB11脚；所述第二感应接口电路包括芯片U8、顺序编号的电容C6至电容C10、电感L3、电感L4和天线E2；所述电容C6的一端接电感L3的一端以及电容C8的一端；电容C6的另一端接U8的RF_N脚；电容C7的一端接电感L4的一端以及电容C9的一端；电容C7的另一端接U8的RF_P脚；电感L3和电容C9的另一端分别接地；电容C8的另一端接电感 L4的另一端以及电容C10的一端；电容C10的另一端接天线E2；U8的RXD脚接U6的PC10 脚；U8的TXD脚接U6的PC11脚；其中，所述第三感应接口路包括芯片U9、顺序编号的电容C11至电容C15、电感L5、电感L6和天线E3；所述电容C11的一端接电感L5的一端以及电容C13的一端；电容C11的另一端接U9的RF_N脚；电容C12的一端接电感L6的一端以及电容C14的一端；电容C12的另一端接U9的RF_P脚；电感L5和电容C14的另一端分别接地；电容C13的另一端接电感L6的另一端以及电容C15的一端；电容C15的另一端接天线E3；U9的RXD脚接U6的PC12脚；U9的TXD脚接U6的PD2脚；其中，射频芯片U7、射频芯片U8和射频芯片U9的型号均为CC2530F256。
与现有技术相比，本发明具有以下几个方面的有益效果：
1、本发明提供一种MCU芯片接口电路，结构设置巧妙且布置合理，本发明中，MCU芯片组控制有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，工作时，有线接口可以通过数据线与其他设备连接，进行数据传输，无线感应接口利用电磁感应原理，可以接收到附近的电磁信号，并通过天线收发数据，实现无线数据传输，当数据从无线感应接口发出时，电路利用电磁线圈输出高电平信号；
2、本发明进一步设计了控制单元，控制单元包括MCU芯片组、有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，MCU芯片组内包括主控芯片，主控芯片通过数据传输引脚分别连接有线接口控制模块和无线感应接口控制模块，实现数据的实时传输；
3、本发明进一步设计了有线接口，工作时，有线接口一端通过数据线与其他设备连接，另一端连接有线接口控制模块的数据传输引脚，在其他设备与有线接口控制模块之间进行有线数据传输；
4、本发明进一步设计了无线感应接口，无线感应接口利用电磁感应原理，可以接收到附近的电磁信号，并通过天线收发数据，实现无线数据传输，当数据从无线感应接口发出时，电路利用电磁线圈输出高电平信号。
附图说明
图1为一种MCU芯片接口电路的结构框图；
图2为一种MCU芯片接口电路中数据备份管理单元的结构框图；
图3为一种MCU芯片接口电路中云端数据备份单元的结构框图；
图4为一种MCU芯片接口电路的电路图。
图中：100、主板；200、MCU芯片组；300、有线接口控制模块；400、无线感应接口控制模块；500、第一有线接口；600、第二有线接口；700、第三有线接口；800、第一感应接口；900、第二感应接口；1000、第三感应接口。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-4，一种MCU芯片接口电路，包括主板100，所述主板100上安装有控制单元，所述控制单元包括MCU芯片组200、有线接口控制模块300和无线感应接口控制模块400，所述MCU芯片组200分别连接有线接口控制模块300和无线感应接口控制模块400；所述MCU芯片组200由若干个不同功能的芯片组成，芯片组内包括主控芯片U1；所述主板 100外侧安装有线接口和感应接口，所述有线接口包括第一有线接口500、第二有线接口 600和第三有线接口700，所述感应接口包括第一感应接口800、第二感应接口900和第三感应接口1000；MCU芯片组200控制有线接口控制模块300和无线感应接口控制模块400，工作时，有线接口可以通过数据线与其他设备连接，进行数据传输，无线感应接口利用电磁感应原理，可以接收到附近的电磁信号，并通过天线收发数据，实现无线数据传输，当数据从无线感应接口发出时，电路利用电磁线圈输出高电平信号；
还包括本地数据备份单元202，用于本地化MCU芯片组的数据备份；
云端数据备份单元203，用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；
还包括数据备份管理单元201，所述数据备份管理单元201包括MCU芯片组接口检测模块2011，用于MCU芯片组的接口检测；MCU芯片组接口风险预测模块2012，用于依据 MCU芯片组接口检测模块2011的接口检测结果对MCU芯片组的接口风险评估和预测；数据备份管理模块2013，用于依据MCU芯片组的接口风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元202或云端数据备份单元203；
所述云端数据备份单元203包括云端数据备份模块2031以及通信模块2032；云端数据备份模块2031通过通信模块2032与云端服务器网络连接。
所述有线接口控制模块300包括芯片U2，U2的PA2脚接主控芯片U1的PA9脚；U2的PA3脚接主控芯片U1的PA10脚；所述无线感应接口控制模块400包括芯片U6，U6的PA9 脚接主控芯片U1的PB11脚；U6的PA10脚接主控芯片U1的PB10脚；其中，主控芯片U1、芯片U2和芯片U6的型号为STM32F103ZET6；
所述第一有线接口500通过第一有线接口电路与有线接口控制模块300连接；所述第二有线接口600通过第二有线接口电路与有线接口控制模块300连接；所述第三有线接口700通过第三有线接口电路与有线接口控制模块300连接；
所述第一有线接口电路包括芯片U3和顺序编号的电阻R1至电阻R3，所述电阻R1的一端接U3的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R2的一端接U3的TXD脚，另一端接电阻R3的一端和U2的PA10脚；电阻R3的另一端接地；所述第二有线接口电路包括芯片U4 和顺序编号的电阻R4至电阻R6，所述电阻R4的一端接U4的RXD脚，另一端接U2的PA9 脚；电阻R5的一端接U4的TXD脚，另一端接电阻R6的一端和U2的PA10脚；电阻R6的另一端接地；所述第三有线接口电路包括芯片U5和顺序编号的电阻R7至电阻R9，所述电阻R7的一端接U5的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R8的一端接U5的TXD脚，另一端接电阻R9的一端和U2的PA10脚；电阻R9的另一端接地；
所述第一感应接口800通过第一感应接口电路与无线感应接口控制模块400连接；所述第二感应接口900通过第二感应接口电路与无线感应接口控制模块400连接；所述第三感应接口1000通过第三感应接口电路与无线感应接口控制模块400连接；
所述第一感应接口电路包括射频芯片U7、顺序编号的电容C1至电容C5、电感L1、电感L2和天线E1，所述电容C1的一端接电感L1的一端以及电容C3的一端；电容C1的另一端接U7的RF_N脚；电容C2的一端接电感L2的一端以及电容C4的一端；电容C2的另一端接U7的RF_P脚；电感L1和电容C4的另一端分别接地；电容C3的另一端接电感L2 的另一端以及电容C5的一端；电容C5的另一端接天线E1；U7的RXD脚接U6的PB10脚； U7的TXD脚接U6的PB11脚；所述第二感应接口电路包括芯片U8、顺序编号的电容C6至电容C10、电感L3、电感L4和天线E2；所述电容C6的一端接电感L3的一端以及电容C8 的一端；电容C6的另一端接U8的RF_N脚；电容C7的一端接电感L4的一端以及电容C9 的一端；电容C7的另一端接U8的RF_P脚；电感L3和电容C9的另一端分别接地；电容 C8的另一端接电感L4的另一端以及电容C10的一端；电容C10的另一端接天线E2；U8的 RXD脚接U6的PC10脚；U8的TXD脚接U6的PC11脚；其中，所述第三感应接口路包括芯片U9、顺序编号的电容C11至电容C15、电感L5、电感L6和天线E3；所述电容C11的一端接电感L5的一端以及电容C13的一端；电容C11的另一端接U9的RF_N脚；电容C12 的一端接电感L6的一端以及电容C14的一端；电容C12的另一端接U9的RF_P脚；电感 L5和电容C14的另一端分别接地；电容C13的另一端接电感L6的另一端以及电容C15的一端；电容C15的另一端接天线E3；U9的RXD脚接U6的PC12脚；U9的TXD脚接U6的PD2脚；其中，射频芯片U7、射频芯片U8和射频芯片U9的型号均为CC2530F256。
本发明的工作原理是：本发明中，MCU芯片组200连接有线接口控制模块300和无线感应接口控制模块400，通过有线接口控制模块300和无线感应接口控制模块400来控制接口进行数据传输，工作时，有线接口可以通过数据线与其他设备连接，进行数据传输；无线感应接口利用电磁感应原理，可以接收到附近的电磁信号，并通过天线收发数据，实现无线数据传输，当数据从无线感应接口发出时，电路利用电磁线圈输出高电平信号。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种MCU芯片接口电路，包括主板(100)，其特征在于，所述主板(100)上安装有控制单元，所述控制单元包括MCU芯片组(200)、有线接口控制模块(300)和无线感应接口控制模块(400)，所述MCU芯片组(200)分别连接有线接口控制模块(300)和无线感应接口控制模块(400)；所述MCU芯片组(200)由若干个不同功能的芯片组成，芯片组内包括主控芯片U1；所述主板(100)外侧安装有线接口和感应接口，所述有线接口包括第一有线接口(500)、第二有线接口(600)和第三有线接口(700)，所述感应接口包括第一感应接口(800)、第二感应接口(900)和第三感应接口(1000)；
还包括本地数据备份单元(202)，用于本地化MCU芯片组的数据备份；
云端数据备份单元(203)，用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；
还包括数据备份管理单元(201)，所述数据备份管理单元(201)包括MCU芯片组接口检测模块(2011)，用于MCU芯片组的接口检测；MCU芯片组接口风险预测模块(2012)，用于依据MCU芯片组接口检测模块(2011)的接口检测结果对MCU芯片组的接口风险评估和预测；数据备份管理模块(2013)，用于依据MCU芯片组的接口风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元(202)和/或云端数据备份单元(203)；
所述云端数据备份单元(203)包括云端数据备份模块(2031)以及通信模块(2032),云端数据备份模块(2031)通过通信模块(2032)与云端服务器网络连接。
2.根据权利要求1所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述有线接口控制模块(300)包括芯片U2，U2的PA2脚接主控芯片U1的PA9脚；U2的PA3脚接主控芯片U1的PA10脚；其中，主控芯片U1和芯片U2的型号为STM32F103ZET6。
3.根据权利要求1所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述无线感应接口控制模块(400)包括芯片U6，U6的PA9脚接主控芯片U1的PB11脚；U6的PA10脚接主控芯片U1的PB10脚；其中，芯片U6的型号为STM32F103ZET6。
4.根据权利要求1所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述第一有线接口(500)通过第一有线接口电路与有线接口控制模块(300)连接；所述第二有线接口(600)通过第二有线接口电路与有线接口控制模块(300)连接；所述第三有线接口(700)通过第三有线接口电路与有线接口控制模块(300)连接；所述第一有线接口电路包括芯片U3和顺序编号的电阻R1至电阻R3，所述电阻R1的一端接U3的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R2的一端接U3的TXD脚，另一端接电阻R3的一端和U2的PA10脚；电阻R3的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述第二有线接口电路包括芯片U4和顺序编号的电阻R4至电阻R6，所述电阻R4的一端接U4的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R5的一端接U4的TXD脚，另一端接电阻R6的一端和U2的PA10脚；电阻R6的另一端接地。
6.根据权利要求4所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述第三有线接口电路包括芯片U5和顺序编号的电阻R7至电阻R9，所述电阻R7的一端接U5的RXD脚，另一端接U2的PA9脚；电阻R8的一端接U5的TXD脚，另一端接电阻R9的一端和U2的PA10脚；电阻R9的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述第一感应接口(800)通过第一感应接口电路与无线感应接口控制模块(400)连接；所述第二感应接口(900)通过第二感应接口电路与无线感应接口控制模块(400)连接；所述第三感应接口(1000)通过第三感应接口电路与无线感应接口控制模块(400)连接；所述第一感应接口电路包括射频芯片U7、顺序编号的电容C1至电容C5、电感L1、电感L2和天线E1，所述电容C1的一端接电感L1的一端以及电容C3的一端；电容C1的另一端接U7的RF_N脚；电容C2的一端接电感L2的一端以及电容C4的一端；电容C2的另一端接U7的RF_P脚；电感L1和电容C4的另一端分别接地；电容C3的另一端接电感L2的另一端以及电容C5的一端；电容C5的另一端接天线E1；U7的RXD脚接U6的PB10脚；U7的TXD脚接U6的PB11脚；其中，U7的型号为CC2530F256。
8.根据权利要求7所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述第二感应接口电路包括芯片U8、顺序编号的电容C6至电容C10、电感L3、电感L4和天线E2；所述电容C6的一端接电感L3的一端以及电容C8的一端；电容C6的另一端接U8的RF_N脚；电容C7的一端接电感L4的一端以及电容C9的一端；电容C7的另一端接U8的RF_P脚；电感L3和电容C9的另一端分别接地；电容C8的另一端接电感L4的另一端以及电容C10的一端；电容C10的另一端接天线E2；U8的RXD脚接U6的PC10脚；U8的TXD脚接U6的PC11脚；其中，U8的型号为CC2530F256。
9.根据权利要求7所述的一种MCU芯片接口电路，其特征在于，所述第三感应接口路包括芯片U9、顺序编号的电容C11至电容C15、电感L5、电感L6和天线E3；所述电容C11的一端接电感L5的一端以及电容C13的一端；电容C11的另一端接U9的RF_N脚；电容C12的一端接电感L6的一端以及电容C14的一端；电容C12的另一端接U9的RF_P脚；电感L5和电容C14的另一端分别接地；电容C13的另一端接电感L6的另一端以及电容C15的一端；电容C15的另一端接天线E3；U9的RXD脚接U6的PC12脚；U9的TXD脚接U6的PD2脚；其中，U9的型号为CC2530F256。
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