CN202334587U - 一种用于总线报文互转的网关设备 - Google Patents

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阳杰
饶威
张振凯
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SHANGHAI SIIC-LONGCHUANG SMARTER ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD.
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SHANGHAI LONGCHUANG AUTOMATION CONTROL SYSTEM CO Ltd
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Abstract

本实用新型涉及网关设备技术领域，具体是一种用于KNX与Modbus总线报文互转的网关设备，包括KNX总线、Modbus总线、半导体耦合芯片、32位单片机处理器、复位模块结构、光电隔离模块结构、RS-485转换器结构、EMI滤波器，同时连接KNX总线和Modbus总线的32位单片机处理器的设备结构：单片机处理器通过电信号线与半导体耦合芯片连接，半导体耦合芯片通过电信号线连接至EMI滤波器上，EMI滤波器通过电信号线连接至KNX总线上；单片机处理器通过光电隔离模块与RS-485转换器连接，RS-485转换器通过通信信号线与Modbus总线连接；单片机处理器通过电信号线与复位模块连接，本实用新型能够很好的过滤载波信号的带源噪声和进行光电隔离，并支持通过RS-485口进行网关联动配置参数设置。

Description

一种用于总线报文互转的网关设备
[技术领域]
本实用新型涉及网关设备技术领域，具体是一种用于KNX与Modbus总线报文互转的网关设备。
[背景技术]
KNX总线是家居和楼宇控制领域唯一的开放式国际标准，是由欧洲三大总线协议EIB BatiBus和EHS合并发展而来。通过KNX总线系统，可以对建筑的照明、遮光、保安系统、能源管理、供暖、通风、空调系统等进行控制。
Modbus是一种串行通信协议，是Modicon于1979年，为使用可编程逻辑控制器(PLC)而发表的。事实上，它已经成为工业领域通信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：公开发表并且无版税要求；相对容易的工业网络部署；对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制。
这些自上世纪80年代逐渐发展起来的现场总线技术，因为实现了全数字通讯而大大提高了抗干扰能力，目前在智能建筑领域存在着多种总线标准，伴随着现场总线技术诞生的是各大利益集团为了抢夺市场经挤利益的标准之争。同时现场总线技术也存在自身的不足、与不同总线之间不能兼容、不能真正实现透明信息互访飞无法实现信息的无缝集成、协议和现技术复杂、传输速率低、成本高、不易实现与上层信息网络的无缝连接。
[发明内容]
本实用新型的目的是弥补现有技术中无法Modbus无法很好应用于KNX总线的技术缺陷，提供一种能很好进行KNX与Modbus总线报文互转的网关设备。
为实现上述目的设计一种用于总线报文互转的网关设备，包括KNX总线、Modbus总线、半导体耦合芯片、32位单片机处理器、复位模块结构、光电隔离模块结构、RS-485转换器结构、EMI滤波器，其特征在于同时连接KNX总线和Modbus总线的32位单片机处理器的设备结构：所述的单片机处理器通过电信号线与半导体耦合芯片连接，半导体耦合芯片通过电信号线连接至EMI滤波器上，EMI滤波器通过电信号线连接至KNX总线上；所述的单片机处理器通过光电隔离模块与RS-485转换器连接，RS-485转换器通过通信信号线与Modbus总线连接；所述的单片机处理器通过电信号线与复位模块连接。
所述的单片机处理器与光电模块的连接方式为：设在单片机处理器上得UART引脚与光电隔离模块的UART端口连接。
本实用新型同现有技术相比，结构更合理：其中的EMI滤波器与光电隔离模块能够很好的过滤载波信号的带源噪声和进行光电隔离，复位模块能够使设备及时的进入等待状态，并支持通过RS-485进行网关联动配置参数设置，方便灵活，转换效率更高，成本降低。
[附图说明]
图1是本实用新型的连接关系示意图；
图2是报文转换流程图；
图中：1.KNX总线2.EMI滤波器3.半导体耦合芯片4.32位单片机处理器5.复位模块6.光电隔离模块7.RS-485转换器8.Modbus总线。
[具体实施方式]
结合附图对本实用新型做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说是非常清楚的。
采用的KNX介质包括双绞线、射频、电力线或IP/Ethernet；
采用的RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式；两线制接线方式为总线式拓朴结构，在同一总线上最多可以挂接32个结点。一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机；
采用的32位中央处理单元内安装有KNX总线KNX/EMIC报文转换程序和Modbus S1ave数据服务器程序，具体型号为STM32F103。
采用的半导体耦合芯片具体型号为FEZ1066G。
如图1所示，单片机片机处理器通过电信号线与半导体耦合芯片连接，半导体耦合芯片通过电信号线连接至EMI滤波器上，EMI滤波器通过电信号线连接至KNX总线上；单片机处理器设在单片机处理器上得UART引脚与光电隔离模块的UART端口连接，光电隔离模块与RS-485转换器连接，RS-485转换器通过通信信号线与Modbus总线连接；单片机处理器通过电信号线与复位模块连接。
如附图2所示，其工作原理为：本网关可通过RS-485总线接口对系统进行参数配置，配置KNX数据点与Modbus Salve数据服务的绑定关系。初始化完毕操作系统进入等待调度状态，当收到KNX或Modbus的总线信号响应任务，中央处理单元STM32F103对总线协议按绑定关系进行报文转换，数据包转换完后通过KNX或Modbus总线发送出去，然后再进入等待状态，等待总线回复，如果有回复报文则重新进入协议转换循环。

Claims (2)

1.一种用于总线报文互转的网关设备，包括KNX总线、Modbus总线、半导体耦合芯片、32位单片机处理器、复位模块结构、设有UART端口的光电隔离模块结构、RS-485转换器结构、EMI滤波器，其特征在于同时连接KNX总线和Modbus总线的32位单片机处理器的设备结构：所述的单片机处理器通过电信号线与半导体耦合芯片连接，半导体耦合芯片通过电信号线连接至EMI滤波器上，EMI滤波器通过电信号线连接至KNX总线上；所述的单片机处理器通过光电隔离模块与RS-485转换器连接，RS-485转换器通过通信信号线与Modbus总线连接；所述的单片机处理器通过电信号线与复位模块连接。
2.如权利要求1所述的一种用于总线报文互转的网关设备，其特征在于所述的单片机处理器与光电模块的连接方式为：设在单片机处理器上得UART引脚与光电隔离模块的UART端口连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN106302338A (zh) * 2015-05-26 2017-01-04 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 一种基于Cortex-M处理器的KNX-Modbus TCP协议转换网关
CN106482080A (zh) * 2016-12-29 2017-03-08 广州视声智能股份有限公司 一种继电器主从架构系统

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