CN113079480A - 一种无线通信接口装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线通信接口装置，包括：多个外部终端、多个待通信接口和通信接口模块，各外部终端，用于与至少一所述待通信接口建立通信网络；各待通信接口，用于与至少一外部终端通过所述通信接口模块连接；所述通信接口模块，包括：处理器电路、总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路，总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路分别连接处理器电路，总线接口电路连接外部终端和待通信接口，电源电路连接电源开关控制电路，网络监测电路连接外部终端。采用本发明的技术方案，以解决现有技术中的通过按键设置的通信接口装置，其操作方式较为复杂灵活性较差的问题。

Description

一种无线通信接口装置
技术领域
本发明属于硬件接口通信技术领域，具体涉及一种无线通信接口装置。
背景技术
随着物联网的快速发展，网络通信在人们的生活中发挥着重要作用，而无线通信接口作为网络通信的桥梁，起信息交换与传输的作用，因此，无线通信接口在物联网通信中也至关重要。近年来工业自动化控制系统向着智能化、信息化、网络化方向发展。目前在所有的网络技术中，基于TCP/IP协议的以太网技术已经成为事实上的标准网络，将标准TCP/IP以太网延伸到工业实时控制领域，与通用工业协议CIP(Common Industrial Protocol)相结合，就形成了工业以太网Ethernet/IP。传统的非工业以太网设备集成进入工业以太网不仅需要将庞大的工业以太网通信协议代码嵌入进设备的软件控制系统，甚至要大量改变设备的设计结构，改造技术复杂且成本很高，不利于工业设备与工业以太网的集成。目前，现有技术中的多个待通信设备通过同一个通信接口装置进行相互通信时，往往在通信装置中设置按键开关分时通信各通信设备，该种方式在通信过程中，其灵活性较差、操作也较为麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供了一种无线通信接口装置，以解决现有技术中的通过按键设置的通信接口装置，其操作方式较为复杂灵活性较差的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种无线通信接口装置，包括：多个外部终端、多个待通信接口和通信接口模块，其中，各外部终端，用于与至少一所述待通信接口建立通信网络；各待通信接口，用于与至少一外部终端通过所述通信接口模块连接；所述通信接口模块，包括：处理器电路、总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路，总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路分别连接处理器电路，总线接口电路连接外部终端和待通信接口，电源电路连接电源开关控制电路，网络监测电路连接外部终端；网络监测电路，用于监测所述各外部终端与所述通信接口模块之间的第一网络连接状态和所述各待通信接口与所述通信接口模块之间的第二网络连接状态。
作为优选，处理器电路由微处理器以及分别与微处理器双向连接的SDRAM电路和FLASH电路构成。
作为优选，所述通信接口模块还包括：底板单元，其包含：
核心板接口电路，用于与处理器电路中的微处理器双向连接，使微处理器核心板模块与底板模块相连构成一个整体；
以太网电路，用于与Ethernet/IP网络双向连接，同时通过核心板接口电路与处理器电路双向连接；
外部数据交换电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路双向连接，同时通过接口电路与外部终端双向连接；
指示电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路连接；
复位电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路连接，同时经过接口电路连接外部终端。
接口电路，用于为外部终端提供标准电路接口，使通信接口装置能够与任意满足接口电路规范的外部终端互联。
作为优选，核心板接口电路包括2组36X2和两组16X2的间距2.0mm的标准接插器件。
作为优选，指示电路包括：4个并联的LED灯，各支路LED灯通过限流电阻及核心板接口电路与处理器电路中的微处理器单向连接。
作为优选，所述通信接口模块还包括：电源开关控制电路连接的与电源电路。
作为优选，所述通信接口模块包括：无线通讯接口电路，用于通过无线通信装置与后台服务平台连接。
作为优选，所述无线通信装置为4G模块或5G模块。
本发明的通信接口装置，通过通信接口模块作为各外部终端与至少一待通信接口进行信息传输的桥梁，可以灵活应用在不同的多端外部终端与多端的待通信接口之间的通信网络中，实现各外部终端与至少一待通信接口之间的信息交互，操作较为便捷，同时也提高了信息交互的通信效率。同时采用双层板模块化设计(处理器电路和底板单元)，其可以与任意满足接口电路1027规范，即具有2.00mm标准间距的14X2针接口插槽的外部终端进行互联交换Ethernet/IP网络数据，具有广泛的通用性，方便安装调试，并提供工作状态提示，方便维护人员进行装置的故障监控和排查，当故障排除后装置自动恢复正常工作，具有重大的实际意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明无线通信接口装置的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
如图1所示，本发明提供一种无线通信接口装置，应用于工业以太网和外部终端之间的数据交互，包括：多个外部终端、多个待通信接口和通信接口模块，其中，
各外部终端，用于与至少一所述待通信接口建立通信网络，所述通信网络为工业以太网；
各待通信接口，用于与至少一外部终端通过所述通信接口模块连接；
所述通信接口模块，包括：处理器电路、底板单元、总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路，总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路分别连接处理器电路，总线接口电路连接外部终端和待通信接口，电源电路连接电源开关控制电路，网络监测电路连接外部终端；本实施例中通信接口模块可以为服务平台，也可以为具体的一个通信接口电路，该通信接口电路作为多个外部终端与至少一待通信接口建立通信网络(工业以太网)的桥梁。
网络监测电路，用于监测所述各外部终端与所述通信接口模块之间的第一网络连接状态和所述各待通信接口与所述通信接口模块之间的第二网络连接状态。具体地，网路监测电路可以通过无线网络或有线网络与其对应的各外部终端连接。此处的网络监测电路可以是一块通信芯片，或者属于一个程序单元，在实际应用中，网络监测电路用于监测与其对应连接的各外部终端是否连接上网络。
进一步，处理器电路由微处理器以及分别与微处理器双向连接的SDRAM电路和FLASH电路构成。所述处理器电路用于接收发送并分析处理Ethernet/IP工业以太网和外部终端的数据信息，为底板单元中的指示电路提供指示逻辑信号，以及固化系统信息，并为整个装置提供软件支持；
进一步，所述底板单元包含：
核心板接口电路，用于与处理器电路中的微处理器双向连接，使微处理器核心板模块与底板单元相连构成一个整体；
以太网电路，用于与Ethernet/IP网络双向连接，同时通过核心板接口电路与处理器电路双向连接；通过以太网电路用于处理器电路与Ethernet/IP网络进行信息交互，交换Ethernet/IP网络数据；
外部数据交换电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路双向连接，同时通过接口电路与外部终端双向连接；通过外部数据交换电路使处理器电路与外部终端进行通信，交换外部数据；
指示电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路连接；通过指示电路指示当前通信接口装置的工作状态，当工作异常的时候指示电路发出异常显示，异常恢复后显示恢复正常；
复位电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路连接，同时经过接口电路连接外部终端。通过复位电路为通信接口装置提供复位功能，复位电路根据外部终端发出的复位命令信号给于处理器电路中的微处理器复位逻辑信号，复位信号被触发后，通信接口装置将重新启动；
接口电路，用于为外部终端提供标准电路接口，使通信接口装置能够与任意满足接口电路1027规范的外部终端互联，即插即用，便于安装调试
作为优选，核心板接口电路包括2组36X2和两组16X2的间距2.0mm的标准接插器件。
进一步，指示电路包括：4个并联的LED灯，各支路LED灯通过限流电阻及核心板接口电路与处理器电路中的微处理器单向连接。
进一步，所述通信接口模块包括：无线通讯接口电路，用于通过无线通信装置与后台服务平台连接。所述无线通信装置为4G模块或5G模块。
进一步，所述接口通信模块还包括：与所述电源开关控制电路连接的电源电路。所述电源电路用于给整个接口通信模块供电，电源控制开关电路用于控制接口通信模块上电。所述电源电路包括依次连接的短路保护电路、防反接电路和电源接口电路，其中，所述短路保护电路与所述电源控制开关电路连接。所述短路保护电路用于对整个接口通信模块进行电路保护，优选地，能够将整个接口通信模块电路的电流限制在3A以下，防止因接口通信模块短路导致外部电源电流过大而发生危险。所述防反接电路使用金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOS管)防反接，该电路功耗小并且能够延长电源使用时间。防反接电路用于当电源接口电路的电源端和地端反接时，会自动断开电路连接，以防止后级电路的损坏。所述电源接口电路用于给整个接口通信模块供电。
进一步，所述USB电路包括依次连接的USB转UART电路、USB口防护电路和USB接口电路，其中，所述USB转UART电路和所述处理器电路连接。所述USB口防护电路采用瞬态抑制二极管(TVS，TransientVoltageSuppressor)防护。该电路对静电泄放反应快，能够防止人体静电引起的接口部分电路损坏，同时限制了控制器从USB接口电路取电的电流，有效防止供电的USB设备的损坏。所述USB转UART电路，用于实现USB到UART接口协议的转换。所述USB接口电路，用于对所述处理器电路进行预存的固件程序(即，基于环境因子数据分析植物生长光合作用的固件程序)烧写。
本发明的通信接口装置，通过通信接口模块作为各外部终端与至少一待通信接口进行信息传输的桥梁，可以灵活应用在不同的多端外部终端与多端的待通信接口之间的通信网络中，实现各外部终端与至少一待通信接口之间的信息交互，操作较为便捷。同时具有广泛的通用性，可以与任意具有规范接口电路的外部终端进行互联，并通过指示电路反映当前通信接口装置的工作情况，方便工作人员进行装置的故障监控和排查。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种无线通信接口装置，其特征在于，包括：多个外部终端、多个待通信接口和通信接口模块，其中，各外部终端，用于与至少一所述待通信接口建立通信网络；各待通信接口，用于与至少一外部终端通过所述通信接口模块连接；所述通信接口模块，包括：处理器电路、总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路，总线接口电路、USB电路、电源开关控制电路、网络监测电路分别连接处理器电路，总线接口电路连接外部终端和待通信接口，电源电路连接电源开关控制电路，网络监测电路连接外部终端；网络监测电路，用于监测所述各外部终端与所述通信接口模块之间的第一网络连接状态和所述各待通信接口与所述通信接口模块之间的第二网络连接状态。
2.如权利要求1所述的无线通信接口装置，其特征在于，处理器电路由微处理器以及分别与微处理器双向连接的SDRAM电路和FLASH电路构成。
3.如权利要求2所述的无线通信接口装置，其特征在于，所述通信接口模块还包括：底板单元，其包含：
核心板接口电路，用于与处理器电路中的微处理器双向连接，使微处理器核心板模块与底板模块相连构成一个整体；
以太网电路，用于与Ethernet/IP网络双向连接，同时通过核心板接口电路与处理器电路双向连接；
外部数据交换电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路双向连接，同时通过接口电路与外部终端双向连接；
指示电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路连接；
复位电路，用于通过核心板接口电路与处理器电路连接，同时经过接口电路连接外部终端。
接口电路，用于为外部终端提供标准电路接口，使通信接口装置能够与任意满足接口电路规范的外部终端互联。
4.如权利要求2所述的无线通信接口装置，其特征在于，核心板接口电路包括2组36X2和两组16X2的间距2.0mm的标准接插器件。
5.如权利要求3所述的无线通信接口装置，其特征在于，指示电路包括：4个并联的LED灯，各支路LED灯通过限流电阻及核心板接口电路与处理器电路中的微处理器单向连接。
6.如权利要求1所述的无线通信接口装置，其特征在于，所述通信接口模块还包括：电源开关控制电路连接的与电源电路。
7.如权利要求1所述的无线通信接口装置，其特征在于，所述通信接口模块包括：无线通讯接口电路，用于通过无线通信装置与后台服务平台连接。
8.如权利要求7所述的无线通信接口装置，其特征在于，所述无线通信装置为4G模块或5G模块。
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