CN115482654A - 一种基于lora无线通信的硬件通讯系统 - Google Patents

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高渭泉
温玲
吴迪
余小鑫
柯钿爽
梁国豪
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Abstract

本发明公开了一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，包括用于控制通讯系统的MCU模块、用于为各个模块供电的稳压模块、用于发射无线信号的LORA模块和用于与外机通讯的RS485通讯模块，稳压模块的电源输入端与4.2V锂电池降压模块电性连接，4.2V锂电池降压模块与锂电池的供电端电性连接，稳压模块的电压输出端分别与MCU模块、LORA模块以及RS485通讯模块的供电端电性连接，通过在硬件通讯系统的MCU主控芯片模块与LORA无线通信模块以及RS485通讯模块进行连接，以将本硬件通讯系统应用在遥控器上时，能够使遥控器发射和接收数据能够更加丰富，同时也能够增加遥控器的发射功率，进能够提高遥控器的发送距离，使得数据和指令传输速率能够加快，提高通讯效果。

Description

一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统
技术领域
本发明涉及硬件通讯技术领域，具体为一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统。
背景技术
目前在建筑PPVC控制系统行业里，常用的遥控器主要是由发射模块、接收模块、编码芯片、天线、按键等组成的，发射模块使用的是433M和315M频率的超外差或超再生方式的发射模块，接收模块也是使用相同频率和通信方式的接收模块。通过按键驱动编码芯片输出固定好的几种波形数据，发射电路收到后通过天线发射出去，相应的接收模块收到后输出相应波形数据。
目前遥控器还存在以下缺点：发送与接收数据相对单一，发送内容无法修改且无法反馈接收内容，容易差生安全隐患；遥控发射功率低且距离短，目前主流遥控发送距离最远为70米；传输速率十分缓慢，通讯速率仅为几Kbps。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，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：
一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，包括用于控制通讯系统的MCU模块、用于为各个模块供电的稳压模块、用于发射无线信号的LORA模块和用于与外机通讯的RS485通讯模块，所述LORA模块包括LORA无线通信芯片和天线，所述LORA无线通信芯片与所述MCU模块通过导线电性连接，且LORA模块与MCU模块的连接方式是串口协议连接，所述天线与LORA无线通信芯片的信号发射端电性连接；
所述稳压模块的电源输入端与4.2V锂电池降压模块电性连接，所述4.2V锂电池降压模块与锂电池的供电端电性连接，所述稳压模块的电压输出端分别与MCU模块、LORA模块以及RS485通讯模块的供电端电性连接。
优选的，所述MCU模块为MCU主控芯片模块，所述MCU主控芯片模块的型号为STM32F030C8T6单片机并且是控制中心，控制着各个模块的运作。
优选的，所述LORA无线通信芯片采用的型号为ATK-LORA。
优选的，所述RS485通讯模块采用SP3485EEN芯片并配合型号为SP3485EN-L/TR的收发器为通讯系统提供485通讯功能。
优选的，所述STM32F030C8T6单片机的外围连接晶振电路及复位电路。
优选的，所述稳压模块的输出电压为3.3V，且稳压模块的3.3V输出电压与STM32F030C8T6单片机的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDDA引脚电性连接，所述稳压模块的3.3V输出电压与LORA无线通信芯片的VCC引脚电性连接，所述稳压模块的3.3V输出电压与SP3485EEN芯片的VCC引脚电性连接，且稳压模块的3.3V输出电压还与收发器的VCC引脚电性连接。
优选的，所述STM32F030C8T6单片机的PA2引脚和PA2引脚分别与LORA无线通信芯片的RXD2引脚和TXD2引脚电性连接。
优选的，所述STM32F030C8T6单片机的PA10引脚和PA9分别与SP3485EEN芯片的R1OUT引脚和T1IN引脚电性连接。
优选的，所述SP3485EEN芯片的T1OUT引脚和R1IN引脚分别与收发器的电阻R1和电阻R2的一端电性连接，所述电阻R1和电阻R2的另一端分别与电阻R18和电阻R19的一端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过在硬件通讯系统的MCU主控芯片模块与LORA无线通信模块以及RS485通讯模块进行连接，以将本硬件通讯系统应用在遥控器上时，能够使遥控器发射和接收数据能够更加丰富，同时也能够增加遥控器的发射功率，进能够提高遥控器的发送距离，使得数据和指令传输速率能够加快，提高通讯效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的MCU模块的电路图；
图3为本发明的稳压模块的电路图；
图4为本发明的LORA模块的电路图
图5为本发明的RS485通讯模块的电路图；
图6为本发明的RS485通讯模块的电路图。
具体实施方式
在不同附图中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“端”、“部”、“段”、“宽度”、“厚度”、“区”等等及类似用语仅便于看图者参考图中构造以及仅用于帮助描述本发明而已，并非是对本发明的限定。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～6，本发明提供的实施例：
一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，包括用于控制通讯系统的MCU模块、用于为各个模块供电的稳压模块、用于发射无线信号的LORA模块和用于与外机通讯的RS485通讯模块，MCU模块为MCU主控芯片模块，MCU主控芯片模块的型号为STM32F030C8T6单片机并且是控制中心，控制着各个模块的运作，STM32F030C8T6单片机的外围连接晶振电路及复位电路；
LORA模块包括LORA无线通信芯片和天线，LORA无线通信芯片采用的型号为ATK-LORA，LORA无线通信芯片与MCU模块通过导线电性连接，且LORA模块与MCU模块的连接方式是串口协议连接，串口协议是指设备与设备之间的协议数据帧通信传输的重要接口，天线与LORA无线通信芯片的信号发射端电性连接；
稳压模块的电源输入端与4.2V锂电池降压模块电性连接，4.2V锂电池降压模块与锂电池的供电端电性连接，稳压模块的电压输出端分别与MCU模块、LORA模块以及RS485通讯模块的供电端电性连接。
RS485通讯模块采用SP3485EEN芯片并配合型号为SP3485EN-L/TR的收发器为通讯系统提供485通讯功能。
稳压模块的输出电压为3.3V，且稳压模块的3.3V输出电压与STM32F030C8T6单片机的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDDA引脚电性连接，稳压模块的3.3V输出电压与LORA无线通信芯片的VCC引脚电性连接，稳压模块的3.3V输出电压与SP3485EEN芯片的VCC引脚电性连接，且稳压模块的3.3V输出电压还与收发器的VCC引脚电性连接。
STM32F030C8T6单片机的PA2引脚和PA2引脚分别与LORA无线通信芯片的RXD2引脚和TXD2引脚电性连接，。
STM32F030C8T6单片机的PA10引脚和PA9分别与SP3485EEN芯片的R1OUT引脚和T1IN引脚电性连接。
SP3485EEN芯片的T1OUT引脚和R1IN引脚分别与收发器的电阻R1和电阻R2的一端电性连接，电阻R1和电阻R2的另一端分别与电阻R18和电阻R19的一端连接。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于，包括用于控制通讯系统的MCU模块、用于为各个模块供电的稳压模块、用于发射无线信号的LORA模块和用于与外机通讯的RS485通讯模块，所述LORA模块包括LORA无线通信芯片和天线，所述LORA无线通信芯片与所述MCU模块通过导线电性连接，且LORA模块与MCU模块的连接方式是串口协议连接，所述天线与LORA无线通信芯片的信号发射端电性连接；
所述稳压模块的电源输入端与4.2V锂电池降压模块电性连接，所述4.2V锂电池降压模块与锂电池的供电端电性连接，所述稳压模块的电压输出端分别与MCU模块、LORA模块以及RS485通讯模块的供电端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述MCU模块为MCU主控芯片模块，所述MCU主控芯片模块的型号为STM32F030C8T6单片机并且是控制中心，控制着各个模块的运作。
3.根据权利要求2所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述LORA无线通信芯片采用的型号为ATK-LORA。
4.根据权利要求3所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述RS485通讯模块采用SP3485EEN芯片并配合型号为SP3485EN-L/TR的收发器为通讯系统提供485通讯功能。
5.根据权利要求4所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述STM32F030C8T6单片机的外围连接晶振电路及复位电路。
6.根据权利要求5所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述稳压模块的输出电压为3.3V，且稳压模块的3.3V输出电压与STM32F030C8T6单片机的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDDA引脚电性连接，所述稳压模块的3.3V输出电压与LORA无线通信芯片的VCC引脚电性连接，所述稳压模块的3.3V输出电压与SP3485EEN芯片的VCC引脚电性连接，且稳压模块的3.3V输出电压还与收发器的VCC引脚电性连接。
7.根据权利要求2所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述STM32F030C8T6单片机的PA2引脚和PA2引脚分别与LORA无线通信芯片的RXD2引脚和TXD2引脚电性连接。
8.根据权利要求4所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述STM32F030C8T6单片机的PA10引脚和PA9分别与SP3485EEN芯片的R1OUT引脚和T1IN引脚电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于LORA无线通信的硬件通讯系统，其特征在于：所述SP3485EEN芯片的T1OUT引脚和R1IN引脚分别与收发器的电阻R1和电阻R2的一端电性连接，所述电阻R1和电阻R2的另一端分别与电阻R18和电阻R19的一端连接。
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