CN204408711U - 具有线和无线通信切换功能的led控制终端 - Google Patents

具有线和无线通信切换功能的led控制终端 Download PDF

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一种具有线和无线通信切换功能的LED控制终端其包括LED控制卡，在该LED控制卡上分别设置有主控电路、无线控制电路、通信切换电路、有线通信电路、无线通信电路及通信状态指示电路，所述通信切换电路分别与主控电路和无线控制电路电连接，所述有线通信电路分别与通信切换电路及电脑电连接，所述无线通信电路和通信状态指示电路分别与无线控制电路电连接，在所述LED控制卡上还设有数据传输接口及扩展接口，外部设备通过所述数据传输接口和扩展接口与所述LED控制卡连接及通信。本实用新型具有兼容性强、成本低廉且易于实施等特点。

Description

具有线和无线通信切换功能的LED控制终端
【技术领域】
本实用新型涉及数字信号处理领域，特别是涉及一种兼容性强、成本低廉且易于实施的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端。
【背景技术】
传统的LED控制卡与主机之间的通信一般是采用有线通信方式如RS232/485通讯协议，或者是采用分离式的无线模块组建无线网络进行通信。通常在具体实施时，用户只能采用其中一种通信方式进行使用和操作。传统的有线型LED控制卡只能适用于单纯的有线型通信网络中，虽然可以扩展成无线型的LED控制卡，但是会增加额外的成本并提高了技术实施的难度。而传统的无线型LED控制卡是在有线通信的接口上装设独立的无线模块而建立无线通信连接，因此，在采用无线模块后则无法使用原有的有线通信接口，在组建无线通信网络之后也无法使用有线网络，当出现无线信号被干扰时，则会出现LED控制卡无法使用的情况。
【发明内容】
本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种可同时使用有线通信网络和无线通信网络，两种网络互不干扰且可实时切换网络模式的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端。
为实现上述目的，本实用新型提供一种具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其包括LED控制卡，在该LED控制卡上分别设置有主控电路、无线控制电路、通信切换电路、有线通信电路、无线通信电路及通信状态指示电路，所述通信切换电路分别与主控电路和无线控制电路电连接，所述有线通信电路分别与通信切换电路及电脑电连接，所述无线通信电路和通信状态指示电路分别与无线控制电路电连接，在所述LED控制卡上还设有数据传输接口及扩展接口，外部设备通过所述数据传输接口和扩展接口与所述LED控制卡连接及通信。
所述主控电路包括主控芯片U9，所述主控芯片U9的接收端口RX通过电阻R46、R34、R10分别与通信切换电路及无线控制电路相并接，主控芯片U9的发送端口TX通过电阻R45、R47、R33分别与通信切换电路及无线控制电路相并接。
所述无线控制电路包括无线控制芯片U5及按键，所述无线控制芯片U5的端口PD4分别与通信切换电路的端口IN1、IN2电连接，所述无线控制芯片U5的端口UART1_TX与主控电路的接收端RX电连接，所述无线控制芯片U5的端口UART1_RX与主控电路的发送端TX电连接，所述无线控制芯片U5的端口PB5与按键SW3相连，所述无线控制芯片U5的端口PB4与无线通信电路的SDN端口连接，所述无线控制芯片U5的端口PC3与无线通信电路的nIRQ端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC4与无线通信电路的nSEL端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC5与无线通信电路的SCLK端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC6与无线通信电路的端口SDI电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC7与无线通信电路的端口SDO电连接。
所述通信切换电路包括模拟开关U12。模拟开关U12的端口COM2与有线通信电路的端口R1OUT电连接，模拟开关U12的端口COM1与有线通信电路的端口T1IN电连接，模拟开关U12的端口IN1、IN2分别连接于无线控制电路的端口PB5，所述模拟开关U12的电源端口V+通过电阻R46、R34、R10分别与主控电路及无线控制电路相并接，所述模拟开关U12的电源端口V+通过电阻R45、R47、R33分别与主控电路及无线控制电路相并接，所述模拟开关U12的端口IN1、IN2为高电平时，开关处于常通状态，端口NO1和端口COM1相连通，端口NO2与端口COM2相连通；所述模拟开关U12的端口IN1、IN2为低电平时，开关处理常断状态，端口NC1和端口COM1相连通，端口NC2与端口COM2相连通。
所述有线通信电路包括电平转换芯片U6，所述电平转换芯片U6的端口R1OUT连接于模拟开关U12的端口COM2，所述电平转换芯片U6的端口T1IN连接于模拟开关U12的端口COM1，所述电平转换芯片U6的端口PC_RX、PC_TX分别与电脑串口的输出端和输入端电连接。
所述无线通信电路包括无线芯片U11，所述无线芯片U11通过SPI通讯接口协议与无线控制电路连接及通信，所述无线芯片U11的端口nSEL与无线控制电路的端口PC4电连接，所述无线芯片U11的端口SCLK与无线控制电路的端口PC5电连接，所述无线芯片U11的端口SDI与无线控制电路的端口PC6电连接，所述无线芯片U11的端口SDO与无线控制电路的端口PC7电连接,所述无线芯片U11的端口nIRQ与无线控制电路的端口PC3电连接，所述无线芯片U11的端口SDN与无线控制电路的端口PB4电连接，所述无线芯片U11的端口RXp、RXn、TX分别与无线天线相连接。
所述通信状态指示电路包括LED灯LED5，所述LED灯LED5通过电阻R32与无线控制电路的端口PA3电连接，当LED灯LED5常亮时，为无线通信状态；当LED灯LED5灭时，为有线通信状态。
本实用新型的积极效果在于，本实用新型解决了传统的无线LED控制卡不能同时使用有线通信网络和无线通信网络的缺陷。通过采用可编程控制的双通道模拟开关和微控制器程序编程，从而可实现两种通讯模式的复用。本实用新型还具有设计新颖的特点。
【附图说明】
图1是本实用新型的LED控制终端的结构框图；
图2是本实用新型的主控电路的示意图；
图3是本实用新型的无线控制电路的示意图；
图4是本实用新型的通信切换电路的示意图；
图5是本实用新型的有线通信电路的示意图。
图6是本实用新型的无线通信电路的示意图。
图7是本实用新型的通信状态指示电路的示意图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。
如图1～图7所示，本实用新型的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端包括LED控制卡10，在该LED控制卡10上分别电性设置有主控电路11、无线控制电路12、通信切换电路13、有线通信电路14、无线通信电路15及通信状态指示电路16。所述通信切换电路13分别与主控电路11和无线控制电路12电连接，所述有线通信电路14分别与通信切换电路13及电脑(图中未示出)电连接，所述无线通信电路15和通信状态指示电路16分别与无线控制电路12电连接，在所述LED控制卡10上还设有数据传输接口及扩展接口(图中未示出)，外部设备通过所述数据传输接口和扩展接口与所述LED控制卡10连接及通信。
所述主控电路11包括主控芯片U9。在本实施例中，所述主控芯片U9是采用型号为STM32F103的LED控制卡主控芯片。所述端口TX和RX分别用于发送和接收主控芯片U9数据信号用的端口。端口RX用于接收来自有线通信模式或者无线通信模式的数据，端口TX用于发送数据至有线模式或者无线通信模式的网络中。所述主控芯片U9的接收端口RX通过电阻R46、R34、R10分别与通信切换电路及无线控制电路相并接，主控芯片U9的发送端口TX通过电阻R45、R47、R33分别与通信切换电路及无线控制电路相并接。
所述无线控制电路12包括无线控制芯片U5及按键SW3。在本实施例中，所述无线控制芯片U5是采用型号为STM8S103的无线主控芯片，该无线主控芯片是整个无线通信电路的核心部分，该无线控制电路12通过按键SW3切换当前的有线和无线的通信模式。并同时通过I/O端口PA3输出控制LED灯的显示状态。所述无线控制芯片U5的端口PD4分别与通信切换电路的端口IN1、IN2电连接，所述无线控制芯片U5的端口UART1_TX与主控电路的接收端RX电连接，所述无线控制芯片U5的端口UART1_RX与主控电路的发送端TX电连接，所述无线控制芯片U5的端口PB5与按键SW3相连，所述无线控制芯片U5的端口PB4与无线通信电路的SDN端口连接，所述无线控制芯片U5的端口PC3与无线通信电路的nIRQ端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC4与无线通信电路的nSEL端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC5与无线通信电路的SCLK端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC6与无线通信电路的端口SDI电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC7与无线通信电路的端口SDO电连接。
所述无线控制电路12的具体工作方式如下：
如果当前LED控制卡10为无线通信模式，通信状态指示LED灯常亮，模拟开关U12处于常通状态。当按下按键SW3之后，无线控制芯片U5通过I/O端口PD4输出低电平控制模拟开关U12处于常断状态，此时，使通信模式切换为有线模式。同时通过I/O端口PB4输出控制无线芯片U11处于断电工作模式并关闭无线通信功能，通过I/O端口PA3输出控制通信状态指示LED灯的常灭状态，指示当前LED控制卡已处于有线通信模式。
如果当前LED控制卡为有线通信模式，通信状态指示LED灯常灭，模拟开关U12处于常断状态。当按下按键SW3之后，无线控制芯片U5通过I/O端口PD4输出高电平控制模拟开关U12处于常通状态，此时，使通信模式切换为有线模式。同时通过I/O端口PB4输出控制无线芯片U11处于正常工作模式并打开无线通信功能，通过I/O端口PA3输出控制通信状态指示LED灯的常亮状态，指示当前LED控制卡已处于无线通信模式。
所述通信切换电路13包括模拟开关U12。在本实施例中，所述模拟开关U12是采用型号为LN3005MR的具有通信切换功能的模拟开关芯片。该模拟开关用于切换有线通信网络和无线通信网络。模拟开关U12的端口COM2与有线通信电路的端口R1OUT电连接。模拟开关U12的端口COM1与有线通信电路的端口T1IN电连接。模拟开关U12的端口IN1、IN2分别连接于无线控制电路的端口PB5。所述模拟开关U12的电源端口V+通过电阻R46、R34、R10分别与主控电路及无线控制电路相并接。所述模拟开关U12的电源端口V+通过电阻R45、R47、R33分别与主控电路及无线控制电路相并接。所述模拟开关U12的端口IN1、IN2为高电平时，开关处于常通状态，端口NO1和端口COM1相连通，端口NO2与端口COM2相连通。所述模拟开关U12的端口IN1、IN2为低电平时，开关处理常断状态，端口NC1和端口COM1相连通，端口NC2与端口COM2相连通。
下表是LN3005MR芯片各引脚的功能说明：
引脚名称 引脚编号 功能描述
V+ 1 电源输入
GND 6 地或者电源负极
IN1,IN2 4,8 数字控制端，控制COM端与NC或者NO其中之一连接，另一断开
COM1,COM2 3,9 公共端
NO1,NO2 2,10 常通端，IN＝1(logic)时，NO和COM端相连
NC1,NC2 5,7 常断端，IN＝0(logic)时，NC和COM端相连
所述有线通信电路14包括电平转换芯片U6。在本实施例中，所述电平转换芯片U6是采用型号为MAX3232ESE的电平转换芯片。该电平转换芯片可将5V/3.3V的TTL电平信号转换为电脑所用电平信号，即RS232信号。所述电平转换芯片U6的端口R1OUT连接于模拟开关U12的端口COM2，所述电平转换芯片U6的端口T1IN连接于模拟开关U12的端口COM1，所述电平转换芯片U6的端口PC_RX、PC_TX分别与电脑串口的输出端和输入端电连接。
所述无线通信电路15包括无线芯片U11。在本实施例中，所述无线芯片U11是采用型号为SI4432的无线芯片。所述无线芯片U11用于通过SPI通讯接口协议与无线控制电路连接及通信。通过具有可配置的无线接收中断请求输出nIRQ和无线掉电模式控制功能输入SDN，从而控制无线芯片是否进入掉电工作模式。所述无线芯片U11的端口nSEL与无线控制电路的端口PC4电连接，所述无线芯片U11的端口SCLK与无线控制电路的端口PC5电连接，所述无线芯片U11的端口SDI与无线控制电路的端口PC6电连接，所述无线芯片U11的端口SDO与无线控制电路的端口PC7电连接,所述无线芯片U11的端口nIRQ与无线控制电路的端口PC3电连接，所述无线芯片U11的端口SDN与无线控制电路的端口PB4电连接，所述无线芯片U11的端口RXp、RXn、TX分别与无线天线相连接。
所述通信状态指示电路16包括LED灯LED5。在本实施例中，所述LED灯可采用任何公知的LED灯。其用于指示有线通信和无线通信的当前通信状态。所述LED灯LED5通过电阻R32与无线控制电路的端口PA3电连接，当LED灯LED5常亮时，为无线通信状态；当LED灯LED5灭时，为有线通信状态。
尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (7)

1.一种具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其特征在于，其包括LED控制卡，在该LED控制卡上分别电性设置有主控电路、无线控制电路、通信切换电路、有线通信电路、无线通信电路及通信状态指示电路，所述通信切换电路分别与主控电路和无线控制电路电连接，所述有线通信电路分别与通信切换电路及电脑电连接，所述无线通信电路和通信状态指示电路分别与无线控制电路电连接，在所述LED控制卡上还设有数据传输接口及扩展接口，外部设备通过所述数据传输接口和扩展接口与所述LED控制卡连接及通信。
2.如权利要求1所述的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其特征在于，所述主控电路包括主控芯片U9，所述主控芯片U9的接收端口RX通过电阻R46、R34、R10分别与通信切换电路及无线控制电路相并接，主控芯片U9的发送端口TX通过电阻R45、R47、R33分别与通信切换电路及无线控制电路相并接。
3.如权利要求2所述的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其特征在于，所述无线控制电路包括无线控制芯片U5及按键SW3，所述无线控制芯片U5的端口PD4分别与通信切换电路的端口IN1、IN2电连接，所述无线控制芯片U5的端口UART1_TX与主控电路的接收端RX电连接，所述无线控制芯片U5的端口UART1_RX与主控电路的发送端TX电连接，所述无线控制芯片U5的端口PB5与按键SW3相连，所述无线控制芯片U5的端口PB4与无线通信电路的SDN端口连接，所述无线控制芯片U5的端口PC3与无线通信电路的nIRQ端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC4与无线通信电路的nSEL端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC5与无线通信电路的SCLK端口电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC6与无线通信电路的端口SDI电连接，所述无线控制芯片U5的端口PC7与无线通信电路的端口SDO电连接。
4.如权利要求3所述的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其特征在于，所述通信切换电路包括模拟开关U12，模拟开关U12的端口COM2与有线通信电路的端口R1OUT电连接，模拟开关U12的端口COM1与有线通信电路的端口T1IN电连接，模拟开关U12的端口IN1、IN2分别连接于无线控制电路的端口PB5，所述模拟开关U12的电源端口V+通过电阻R46、R34、R10分别与主控电路及无线控制电路相并接，所述模拟开关U12的电源端口V+通过电阻R45、R47、R33分别与主控电路及无线控制电路相并接，所述模拟开关U12的端口IN1、IN2为高电平时，开关处于常通状态，端口NO1和端口COM1相连通，端口NO2与端口COM2相连通；所述模拟开关U12的端口IN1、IN2为低电平时，开关处理常断状态，端口NC1和端口COM1相连通，端口NC2与端口COM2相连通。
5.如权利要求4所述的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其特征在于，所述有线通信电路包括电平转换芯片U6，所述电平转换芯片U6的端口R1OUT连接于模拟开关U12的端口COM2，所述电平转换芯片U6的端口T1IN连接于模拟开关U12的端口COM1，所述电平转换芯片U6的端口PC_RX、PC_TX分别与电脑串口的输出端和输入端电连接。
6.如权利要求3所述的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其特征在于，所述无线通信电路包括无线芯片U11，所述无线芯片U11通过SPI通讯接口协议与无线控制电路连接及通信，所述无线芯片U11的端口nSEL与无线控制电路的端口PC4电连接，所述无线芯片U11的端口SCLK与无线控制电路的端口PC5电连接，所述无线芯片U11的端口SDI与无线控制电路的端口PC6电连接，所述无线芯片U11的端口SDO与无线控制电路的端口PC7电连接,所述无线芯片U11的端口nIRQ与无线控制电路的端口PC3电连接，所述无线芯片U11的端口SDN与无线控制电路的端口PB4电连接，所述无线芯片U11的端口RXp、RXn、TX分别与无线天线相连接。
7.如权利要求1所述的具有线和无线通信切换功能的LED控制终端，其特征在于，所述通信状态指示电路包括LED灯LED5，所述LED灯LED5通过电阻R32与无线控制电路的端口PA3电连接，当LED灯LED5常亮时，为无线通信状态；当LED灯LED5灭时，为有线通信状态。
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