CN205620996U - 一种具有rs485和无线以太网功能的电力实验板 - Google Patents

一种具有rs485和无线以太网功能的电力实验板 Download PDF

Info

Publication number
CN205620996U
CN205620996U CN201620333337.9U CN201620333337U CN205620996U CN 205620996 U CN205620996 U CN 205620996U CN 201620333337 U CN201620333337 U CN 201620333337U CN 205620996 U CN205620996 U CN 205620996U
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
input
wireless ethernet
signal
output interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201620333337.9U
Other languages
English (en)
Inventor
朱革兰
左涵木
王智东
黄森年
原吕泽芮
陈军宏
姜宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201620333337.9U priority Critical patent/CN205620996U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205620996U publication Critical patent/CN205620996U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，包括直流电源模块、RS485转换芯片模块、输入输出接口模块、无线以太网模块、主控器模块、外部天线模块，所述无线以太网模块、主控器模块、输入输出接口模块由直流电源模块进行供电；无线以太网模块通过输入输出接口接受数据并将报文以IEC61850格式通过外部天线模块向外输送，或者外部天线模块接收到外部数据，输送给无线以太网模块在其内部经转换处理后以UART协议格式传输送至输入输出接口模块，所述输入输出接口模块与RS485转换芯片模块连接，该RS485转换芯片模块与电力实验设备通信端子连接。本实用新型克服现有RS485技术信息共享较为缓慢且布线复杂的缺点，能够实现不同网络和不同规约的无缝连接。

Description

一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板
技术领域
本实用新型涉及电力通信的技术领域，尤其是指一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板。
背景技术
传统的电力实验设备大多采用RS485等现场总线接口的方式进行通信，这种通信方式存在现场总线接线繁琐，组网不灵活，电力实验设备难以扩充并且各个电力实验室之间仍处于通信孤岛状态，无法实现信息共享。随着对电力实验室智能化的要求越来越高,实现电力实验室内各设备间的信息快捷、准确的对接也迫在眉睫。针对这种问题，提出适用于电力实验设备的RS485和无线以太网的转换卡，该发明通过转换卡内主控制器模块对无线以太网和电力实验设备中的RS485模块进行控制，实现以太网和实验设备中RS485模块的通讯互联，将速率较低、需要布线的RS485方式转化成速率高，配置灵活的无线以太网方式，并可以通过电力系统最全面的通讯协议IEC61850进行电力数据的交换，从而解决传统电力试验设备的信息孤岛问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，可以克服现有RS485技术信息共享较为缓慢且布线复杂的缺点，同时通过无线以太网实现IEC61850协议。
为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，包括：
直流电源模块，用于提供稳定直流电压；
RS485转换芯片模块，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；
输入输出接口模块，用于接收RS485转换芯片模块传输的UART信号，并将信号传输至内部无线以太网模块；或接受无线以太网模块传输的信号，并向RS485转换芯片模块输送数据；
无线以太网模块，对输入输出接口模块的UART信号或对天线接收到的外部信号进行接收和报文格式转换；
主控器模块，对无线以太网模块和输入输出接口模块工作状态进行控制；
外部天线模块，对无线以太网模块发送信号进行放大以及对外部无线以太网信号进行接收；
其中，所述无线以太网模块、主控器模块、输入输出接口模块由直流电源模块进行供电；无线以太网模块通过输入输出接口接受数据并将报文以IEC61850格式通过外部天线模块向外输送，或者外部天线模块接收到外部数据，输送给无线以太网模块在其内部经转换处理后以UART协议格式传输送至输入输出接口模块，所述输入输出接口模块与RS485转换芯片模块连接，该RS485转换芯片模块与电力实验设备通信端子连接。
所述直流电源模块采用mc34063芯片进行电压转换或者两节AA电池串联提供的3.3V直流电源。
所述RS485转换芯片模块采用MAX485接口芯片，与电力实验设备的RS485总线连接，其中该MAX485接口芯片的GND为接地管脚，VCC为电源管脚，A,B为与RS485总线连接的输入输出管脚，RO,DI为与输入输出接口模块连接的输入输出管脚。
所述输入输出接口模块由一个5管脚的CC3200内置芯片构成，其中该CC3200内置芯片的TX和RX管脚与RS485转换芯片模块的RO和DI接口相接。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、解决了多个电力实验室之间无法信息共享及实验室内部设备之间接线繁杂，耗费人力物力问题；
2、通过无线以太网进行信息传输可以优化电力实验设备的配置和组合，解决了大型实验设备无法移动而导致的设备之间调配困难的问题，大大提高了电力实验设备的利用率；
3、由于通过无线以太网进行信息传输不存在数据容量不足的问题，所以可以有效解决传统RS485接线方式数据容量不足的问题。
附图说明
图1为本实用新型的原理简图。
图2为本实用新型的各模块芯片连接图。
图3为本实用新型的外部天线模块的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，本实施例所述的具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，包括：
直流电源模块，用于提供稳定直流电压；
RS485转换芯片模块，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；
输入输出接口模块，用于接收RS485转换芯片模块传输的UART信号，并将信号传输至内部无线以太网模块；或接受无线以太网模块传输的信号，并向RS485转换芯片模块输送数据；
无线以太网模块，对输入输出接口模块的UART信号或对天线接收到的外部信号进行接收和报文格式转换；
主控器模块，对无线以太网模块和输入输出接口模块工作状态进行控制；
外部天线模块，对无线以太网模块发送信号进行放大以及对外部无线以太网信号进行接收；
其中，所述无线以太网模块、主控器模块、输入输出接口模块由直流电源模块进行供电；无线以太网模块通过输入输出接口接受数据并将报文以IEC61850格式通过外部天线模块向外输送，或者外部天线模块接收到外部数据，输送给无线以太网模块在其内部经转换处理后以UART协议格式传输送至输入输出接口模块，所述输入输出接口模块与RS485转换芯片模块连接，该RS485转换芯片模块与电力实验设备通信端子(即RS485总线)连接。
直流电源模块采用mc34063芯片进行电压转换或者两节AA电池串联提供的3.3V直流电源。
主控制器模块由CC3200芯片内含报文收发驱动程序和报文转换驱动程序，负责控制报文的收发，以及报文的转换过程，由CC3200内部ARM核心模块芯片承担。CC3200芯片的驱动无线以太网模块和输入输出接口模块控制着两模块的数据接受和发送，而无线以太网模块的主要功能为报文转换以及利用外部天线模块接受和发送无线以太网信号。
RS485转换芯片模块由MAX485接口芯片承担，其中该MAX485接口芯片的GND(5号管脚)为接地管脚，VCC(8号管脚)为电源管脚，A(6号管脚),B(7号管脚)为与RS485总线连接的输入输出管脚，RO(1号管脚),DI(4号管脚)为与输入输出接口模块连接的输入输出管脚，RE’(2号管脚),DE(3号管脚)管脚受到CC3200芯片中主控制器模块I/O(8号管脚)管脚控制以此对MAX485芯片工作状态进行控制，当I/O管脚为高电平时DE(3号管脚)管脚收到高电平控制MAX485芯片处于发送状态，I/O为低电平是RE’(2号管脚)处于工作状态，MAX485处于接受数据状态。该MAX485接口芯片主要功能是将RS485总线的信息转换成UART信号输送至输入输出接口模块，逆向时将输入输出接口模块的信息转换成RS485信号回送给RS485总线，同时实现信号的缓冲，提高接收发送信号的灵活和多样性。
输入输出接口模块采用UART接口，由一个5管脚的CC3200内置芯片构成，其中该CC3200内置芯片的TX和RX管脚与RS485转换芯片模块的RO(1号管脚)和DI(4号管脚)接口相接。当主控制器控制其处于输入状态时UART接口接收信号并传输至无线以太网模块进行报文转换；当其处于输出状态时，则将无线以太网的信号转换成UART报文并向集成的RS485转换芯片模块输出。
无线以太网模块内附报文转换程序，由CC3200内部功能模块承担，负责转换信息在UART和IEC61850格式之间的转换。当外部天线模块接收信号时，主控制器驱动无线以太网模块将接收到的IEC61850报文转换为UART协议信号，输送给输入输出接口模块；反之当无线以太网模块接受到来自输入输出接口模块的UART信号时，会将其转换为IEC61850格式报文后通过外部天线模块发出以此实现设备之间的通信互联。
如图3所示，外部天线模块采用反应快速稳定性高的优选的动态天线匹配协调器芯片，包括了电容电感滤波器和信号收发器，向外发信号时，输出信号先通过BG RF管脚进入FLT1模块，其中2管脚和3管脚接地，经过信号过滤通过3管脚向下一个匹配模块输出，FLT1的3管脚与MM800DEV 1的1管脚相接，其中MM800_DEV_1的3管脚和4管脚接地，信号经过1管脚输入，经过匹配后从2管脚输出，信号经过3.6Nh的电感和1Pf的电容过滤最后经过天线向外输送。完成电力实验设备内部信息经转换器转换的IEC61850协议的报文经外部天线模块发出，从而实现信息的无线发送，同时外部天线模块还用于接收外部无线以太网信号，接收的信号通过天线，电容电感，MM800_DEV_1,FLT1反向内部电路输送。
工作时，首先对无线以太网模块和RS485总线进行初始化，若RS485总线传输信息，则通过连接的RS485转换芯片模块接收信息，RS485转换芯片模块将接受的RS485信号转换成UART信号，报文接收程序启动，通过输入输出接口模块的2,4管脚将UART报文传输给主控器模块。进入到主控器模块后，无线以太网模块自动将收到的UART信号转换成电力系统IEC61850协议的报文。
接收外部无线以太网信息时，报文收发程序启动，通过天线接收电力系统IEC61850报文，主控器模块控制无线以太网模块输入报文，报文经过报文转换程序转换成UART形式的报文，之后报文收发程序启动，UART信号通过2，4管脚输送给RS485转换芯片模块，RS485转换芯片模块将所接收到的报文转化为RS485形式的报文，传输给外部RS485总线。
以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，其特征在于，包括：
直流电源模块，用于提供稳定直流电压；
RS485转换芯片模块，用于对外部RS485总线信号进行收集并转换为UART信号或将UART信号转换成RS485信号；
输入输出接口模块，用于接收RS485转换芯片模块传输的UART信号，并将信号传输至内部无线以太网模块；或接受无线以太网模块传输的信号，并向RS485转换芯片模块输送数据；
无线以太网模块，对输入输出接口模块的UART信号或对天线接收到的外部信号进行接收和报文格式转换；
主控器模块，对无线以太网模块和输入输出接口模块工作状态进行控制；
外部天线模块，对无线以太网模块发送信号进行放大以及对外部无线以太网信号进行接收；
其中，所述无线以太网模块、主控器模块、输入输出接口模块由直流电源模块进行供电；无线以太网模块通过输入输出接口接受数据并将报文以IEC61850格式通过外部天线模块向外输送，或者外部天线模块接收到外部数据，输送给无线以太网模块在其内部经转换处理后以UART协议格式传输送至输入输出接口模块，所述输入输出接口模块与RS485转换芯片模块连接，该RS485转换芯片模块与电力实验设备通信端子连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，其特征在于：所述直流电源模块采用mc34063芯片进行电压转换或者两节AA电池串联提供的3.3V直流电源。
3.根据权利要求1所述的一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，其特征在于：所述RS485转换芯片模块采用MAX485接口芯片，与电力实验设备的RS485总线连接，其中该MAX485接口芯片的GND为接地管脚，VCC为电源管脚，A,B为与RS485总线连接的输入输出管脚，RO,DI为与输入输出接口模块连接的输入输出管脚。
4.根据权利要求1所述的一种具有RS485和无线以太网功能的电力实验板，其特征在于：所述输入输出接口模块由一个5管脚的CC3200内置芯片构成，其中该CC3200内置芯片的TX和RX管脚与RS485转换芯片模块的RO和DI接口相接。
CN201620333337.9U 2016-04-19 2016-04-19 一种具有rs485和无线以太网功能的电力实验板 Expired - Fee Related CN205620996U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620333337.9U CN205620996U (zh) 2016-04-19 2016-04-19 一种具有rs485和无线以太网功能的电力实验板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620333337.9U CN205620996U (zh) 2016-04-19 2016-04-19 一种具有rs485和无线以太网功能的电力实验板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205620996U true CN205620996U (zh) 2016-10-05

Family

ID=57027887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620333337.9U Expired - Fee Related CN205620996U (zh) 2016-04-19 2016-04-19 一种具有rs485和无线以太网功能的电力实验板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205620996U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112291256A (zh) * 2020-11-06 2021-01-29 北京中航通用科技有限公司 Uart网关数据传输方法
CN113766189A (zh) * 2021-09-07 2021-12-07 深圳市中科联合通信技术有限公司 一种5g nr 3gpp移动数据转rs485低延时通信装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112291256A (zh) * 2020-11-06 2021-01-29 北京中航通用科技有限公司 Uart网关数据传输方法
CN112291256B (zh) * 2020-11-06 2023-12-01 北京中航通用科技有限公司 Uart网关数据传输方法
CN113766189A (zh) * 2021-09-07 2021-12-07 深圳市中科联合通信技术有限公司 一种5g nr 3gpp移动数据转rs485低延时通信装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207184521U (zh) 基于NB‑IoT的物联网多功能网关
CN207367365U (zh) 一种基于hc-12的红外转发系统
CN205620996U (zh) 一种具有rs485和无线以太网功能的电力实验板
CN204231673U (zh) 一种用于多态无线监控网络的多态无线网关
CN204808005U (zh) 一种基于wifi无线通讯的运动控制卡
CN203480677U (zh) 智能小区网络通信系统
CN209731582U (zh) 一种多协议通信网络接入系统
CN106549841A (zh) 基于nb‑iot的智能家居红外遥控装置与系统
CN207283601U (zh) 一种实验设备物联装置
CN203563062U (zh) 一种兼容多种数据接口的工业车载通信基站
CN203841495U (zh) 一种无线窗帘控制装置
CN206452393U (zh) 一种基于RS232接口的Zigbee无线传输转换装置
CN206719001U (zh) 一种太阳能光伏储能一体化充电站通信系统
CN207000365U (zh) 一种新能源汽车的远程控制装置
CN109830096A (zh) 一种基于hplc与mbus的单相双信道通信模块
CN206850790U (zh) 列车车辆
CN206235886U (zh) 基于ZigBee通信的智能车及其系统
CN201839305U (zh) 一种基于can协议的信号短距离无线传输仪表
CN209731278U (zh) 一种支持遥测多协议的智能网关设备
CN205787865U (zh) 一种基于ZigBee控制的智能家居控制系统
CN204993884U (zh) 一种新型无线网络通讯装置
CN208046611U (zh) 电力实验板及通讯系统
CN205407842U (zh) 一种适用于电力实验设备的can和无线以太网转换卡
CN202472400U (zh) 智能家居控制系统
CN208128466U (zh) 一种基于s698pm的以太网转多路can接口通讯设备

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161005

Termination date: 20190419

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee