CN201774527U - 基于虚拟com接口的usb接口连接的无线收发模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线通信接口技术领域，尤其涉及一种基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块。本实用新型包括USB接口(14)、USB与UART桥接单元(13)、微处理单元(12)以及射频单元(11)，所述射频单元(11)与所述微处理单元(12)双向电连接，所述微处理单元(12)通过所述USB与UART桥接单元(13)连接所述USB接口(14)，所述微处理单元(12)的I/O管脚连接8位和4位拨码开关。本实用新型有很强的通用性，安装方便，工作于免费射频频段，可用于短距离无线数据传输、无线数据采集、无线抄表、工业遥控和遥测等领域。

Description

基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块 

技术领域

本实用新型涉及无线通信接口技术领域，尤其涉及一种基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块。 

背景技术

随着计算机在工业控制领域的广泛应用，计算机网络控制技术已深入应用到各行各业中，通用的COM接口、USB接口等在计算机设备中逐渐被用户所熟悉和使用。 

COM接口即串行通讯端口，微机上的COM口通常是9针，也有25针的接口，最大速率115200bps，通常用于连接鼠标(串口)及通讯设备，如连接外置式MODEM进行数据通讯等；USB是英文Universal Serial BUS(通用串行总线)的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，是应用在PC领域的接口技术，USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。 

在现有的计算机设备中，RS-485、RS-422属于常见的总线类型，然而在现场安装使用时存在两个缺陷：一是PC机没有此类接口，虽然有RS-232和RS-485、RS-422的转换模块能够实现电平转换，但现有的笔记本电脑上已经很难见到RS-232接口了；二是在某些应用场合布线困难，特别是网络节点较多时。 

实用新型内容

为了解决以上的问题，本实用新型的目的是提供一种基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，以实现PC机或其它控制设备利用虚拟COM口与其它PC机或控制设备之间的数据交换。 

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案： 

USB接口(14)、USB与UART桥接单元(13)、微处理单元(12)以及射频单元(11)，所述射频单元(11)与所述微处理单元(12)双向电连接，所述微处理单元(12)通过所述USB与UART桥接单元(13)连接所述USB接口(14)，所述微处理单元(12)的I/O管脚连接8位和4位拨码开关。 

所述射频单元(11)采用CC1100芯片构成。 

所述微处理单元(12)采用C8051F311芯片构成。 

所述USB与UART桥接单元(13)采用CP2102芯片构成。 

本实用新型具有以下优点和积极效果： 

1)传输速度快，抗干扰能力强，便于携带，波特率和无线频率可调等特点； 

2)对数据包导向系统的灵活支持：对同步词汇侦测的芯片支持，地址检查，灵活的数据包长度及自动CRC处理； 

3)数据传输速率可调和无线收发频率可调。 

附图说明

图1是本实用新型提供的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块的结构图。 

图2是本实用新型中所述的微处理单元的原理图。 

图3是本实用新型中所述的射频单元的原理图。 

图4是本实用新型中所述的USB与UART桥接单元的原理图。 

具体实施方式

下面以具体实施例结合附图对本实用新型作进一步说明： 

本实用新型提供的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，具体采用的技术方案如下，参见图1，包括USB接口14、USB与UART桥接单元13、微处理单元12以及射频单元11，射频单元11与微处理单元12双向电连接，微处理单元12通过USB与UART桥接单元13连接USB接口14；参见图2，微处理单元12的I/O管脚(P2.0-P2.7)连接8位拨码开关S1和4位拨码开关S2，分别用于调节无线收发信号频率和USB接口收发数据的波特率。 

下面描述本实用新型的工作原理：PC机15在安装了免费的USB与UART桥接单元驱动程序后，将上述模块视为一个虚拟COM口，使用非常方便。当射频单元11收到无线信号时，触发微处理单元12中断，微处理单元12将收到的信号经过USB与UART桥接单元13由USB接口14传送给PC机15；或当所述USB接口14收到PC机15送来的信号时，通过USB与UART桥接单元13触发微处理单元12的串口中断，微处理单元12将收到的数据送至射频单元11转换成无线信号发射出去。 

在实际应用中，本实用新型可与PC机或各种带USB口控制设备连接，实现PC机或各种控制设备之间的数据交换。 

本实用新型的射频单元采用CC1100芯片，由于该芯片本身的特性，该芯片可接收和发送无线信号，所采用的频率为400MHz-464MHz范围，数据传输速率、频率、发射功率均可编程控制，具有带交错的前向误差校正和自动CRC处理功能，因此传输速度快，抗干扰能力强。 

本实用新型的微处理单元可为C8051F311芯片，该芯片的特点是运算速度快，具有UART和SPI接口，UART接口连接USB和UART桥接单元，SPI接口用于控制CC1100芯片的工 作，RAM容量大，单次收发数据长度可达256字节。 

本实用新型的USB和UART桥接单元可为CP2102，可实现RS-232与USB之间的信号转换，波特率最高可达1Mbps，在安装免费的驱动程序后，PC机或其它工业设备将其视为一个虚拟COM口，便于编程实现，方便用户二次开发。 

本实用新型提供的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，具有下述特点： 

①射频单元接收状态电流消耗为15.6mA，发送功率可调，电流消耗为14.3-28.8mA； 

②高灵敏度：1.2kbps下-110dBm，1％数据包误差率； 

③数据传输速率可通过4位拨码开关调节为1200、2400、4800、9600、14400、19200、38400、56000、57600、115200bps，无线频率可通过8位拨码开关调节为400MHz-464MHz范围共256种频段； 

④传输性能好：天线位置高于地面3米，空旷地带传输距离小于100米时。 

本实用新型有很强的通用性，安装方便，工作于免费射频频段，可用于短距离无线数据传输、无线数据采集、无线抄表、工业遥控和遥测等领域。 

附图2给出了本实用新型中所述微处理单元的原理图，图中包括数据下载接口和复位电路的接线方式、晶振的接线方式，8位数码开关连接C8051F311的P2.0-P2.7脚，4位拨码开关连接C8051F311的P1.6-P1.9脚，与射频单元连接的SCLK、MISO、MOSI、GDO2、CSn、GDO2信号线分别接C8051F311的P0.6、P0.7、P1.0、P1.1、P1.2、P0.1脚，与USB与UART桥接单元连接的RXD和TXD分别接C8051F311的P0.4和P0.5脚。电源VDD33由USB与UART桥接单元提供。 

附图3给出了本实用新型中所述射频单元的芯片CC1100与外围元器件的接线方式，图中OUT接天线，电源VDD33由USB与UART桥接单元提供，XTAL3为26MHz有源晶振。 

附图4给出了本实用新型中所述USB与UART桥接单元的CP2102芯片与USB接口的接线方式。CP2102的6脚输出3.3V电源，为微处理单元和射频单元供电。TXD和RXD与微处理单元的RS232串口连接，以实现通信。 

Claims (4)

1.一种基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其特征在于，包括：

USB接口(14)、USB与UART桥接单元(13)、微处理单元(12)以及射频单元(11)，所述射频单元(11)与所述微处理单元(12)双向电连接，所述微处理单元(12)通过所述USB与UART桥接单元(13)连接所述USB接口(14)，所述微处理单元(12)的I/O管脚连接8位和4位拨码开关。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其特征在于：

所述射频单元(11)采用CC1100芯片构成。

3.根据权利要求1或2所述的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其特征在于：

所述微处理单元(12)采用C8051F311芯片构成。

4.根据权利要求1或2所述的基于虚拟COM接口的USB接口连接的无线收发模块，其特征在于：

所述USB与UART桥接单元(13)采用CP2102芯片构成。

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