CN205986908U - 一种适用于刀片式网关的主控单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种刀片式网关的射频单元，集成在主控板上，并可运行Linux系统；主控单元包括主连接器单元、电源管理单元、主控制器单元、以太网接口单元、编程测试接口单元和存储器单元：主连接器单元分别与电源管理单元和主控制器单元连接，主连接器单元包括：电源接口模块和通信接口模块，主控制器单元通过通信接口模块与外部设备进行通信；以太网接口单元与主控制器单元连接；编程测试接口单元与主控制器单元连接，用于对主控制器单元进行在线编程测试。本实用新型尺寸小，紧凑灵活,便于使用，通过设置编程测试接口单元使系统具有可编程性，具有灵活的接口类型支持，硬件资源最大化的得到利用，适用不同的硬件功能需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种适用于刀片式网关的主控单元。
背景技术
物联网网关作为智能家居、智能农业等物联网行业应用系统的通用型控制中心，它是传输层和感知层中间的通信网关，它接收感知层的传感网络节点采集到的现实物理世界的数据信息，并将这些数据信息通过通信网络上传至上层的应用层；应用层对这些数据信息进行存储、分析和处理等操作后，产生相应的控制命令，再通过物联网网关下发给感知层的设备，从而实现对底层传感网络节点的监控和管理。
目前的通信网关通常包括主控单元和射频单元，主控单元的硬件资源没有得到最大化利用，无法适应不同的硬件功能需求。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种可定制、易维护、扩展性能和抗干扰性能好的适用于刀片式网关的主控单元。
本实用新型采用如下技术方案：
一种适用于刀片式网关的主控单元，集成在主控板上，基于ARM内核，可运行Linux系统，所述主控单元包括：
主连接器单元，与电源管理单元和主控制器单元连接；所述主连接器单元包括：
电源接口模块，与所述电源管理单元连接，用于给所述主控制器单元供电；
通信接口模块，与所述主控制器单元连接，用于所述主控制器单元与外部设备的通信；
以太网接口单元，与所述主控制器单元连接，用于所述主连接器单元与外部设备进行无线通讯；
编程测试接口单元，与所述主控制器单元连接，用于对所述主控制器单元进行在线编程测试；
所述电源管理单元，用于对所述主连接器输出的电源进行变换、分配、检测，将处理后的电能传送给所述主控制器单元；
所述主控制器单元，用于对所述接口单元传送的数据进行处理；
存储器单元，与所述主控制器单元连接，用于存储所述经过所述主控制器处理后的数据。
优选的，所述主连接器单元还包括模数变换器模块和液晶显示器模块。
优选的，所述通信接口模块包括串行外设接口模块、I2C总线模块、通用异步收发传输器模块、USB HOST接口模块。
优选的，所述电源接口模块包括直流电源接口模块、USB电源接口模块、可充电电池接口模块。
优选的，所述存储器单元包括同步动态随机存储器和嵌入式多媒体存储卡。
优选的，所述以太网接口单元、所述同步动态随机存储器和所述嵌入式多媒体存储卡分别通过低压差线性稳压器连接在所述主控制器单元上。
优选的，所述电源管理单元采用TPS65217C芯片。
优选的，所述主控制器单元采用AM335X芯片。
优选的，所述以太网接口单元采用LAN870Ai单芯片物理层收发器。
本实用新型的有益效果：尺寸小，紧凑灵活,便于使用，通过设置编程测试接口单元使系统具有可编程性，具有灵活的接口类型支持，硬件资源得到最大化的得到利用，适用不同的硬件功能需求。
附图说明
图1为本实用新型所述的适用于刀片式网关的主控单元的一种优选实施例的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明：
如图1所示，一种适用于刀片式网关的主控单元，基于LoRaWAN无线技术的通信网关，主控单元基于ARM内核，可运行Linux系统，主控单元包括主连接器单元1、电源管理单元2、主控制器单元3、以太网接口单元7、编程测试接口单元6和存储器单元8：主连接器单元1分别与电源管理单元2和主控制器单元3连接，主连接器单元1包括：电源接口模块4，用于提供给电源管理单元2为主控制器单元3供电的接口；通信接口模块5，主控制器单元3通过通信接口模块与外部设备进行通信；以太网接口单元7与主控制器单元3连接，主连接器单元1通过以太网接口单元7与外部设备进行无线通讯；编程测试接口单元6与主控制器单元3连接，用于对主控制器单元3进行在线编程测试；电源管理单元2用于对主连接器输出的电源进行变换、分配、检测处理，并将处理后的电能传送给主控制器单元3；主控制器单元3用于对与外部设备进行通讯传送得到的数据进行处理；存储器单元8与主控制器单元3连接，用于存储经过主控制器处理后的数据。
优选的实施例中，电源管理单元2采用TPS65217C芯片；主控制器单元3采用AM335X芯片；以太网接口单元7采用LAN870Ai单芯片物理层收发器，使用MII和 MDIO接口与主控制器单元3连接。
优选的实施例中，电源接口模块4包括直流电源接口模块4和/或USB电源接口模块4和/或可充电电池接口模块。
在本实施例中，直流电源接口模块4提供+5V直流电源。
优选的实施例中，通信接口模块5包括串行外设接口模块和/或I2C总线模块和/或通用异步收发传输器模块和/或USB HOST接口模块。
在本实施里中，USB HOST接口模块采用USB Type A母头连接器。
优选的实施例中，主连接器单元1还包括模数变换器模块和液晶显示器模块，模数变换器模块用于将通信接口模块接收到的模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号，液晶显示器模块用于显示主控单元的工作状态。
优选的实施例中，主控制器单元3上连接有至少三个LED状态指示灯，包括一个安装在主控板前面板上的系统电源指示灯、两个安装在主控板前面板上的USR指示灯、一个集成在AM335X芯片的注册插孔-45（RJ-45）上的以太网输入输出指示灯。
优选的实施例中，存储器单元8包括同步动态随机存储器和嵌入式多媒体存储卡。
在本实施例中，主控制器单元3内置一个microSD，主控板上设有一个非自锁按键。此按键连接到AM335X芯片的SYSBOOT 2 脚上。当按住按键再上电时，系统强制从microSD卡启动，否则，系统从板载的嵌入式多媒体存储卡启动。
进一步的，系统各时钟均为固定时钟，且频率不一，采用3个独立的时钟晶振设计。
进一步的，上电后，初始复位信号由电源管理芯片TPS65217C芯片提供；可通过RESET按钮，在任意时刻对AM335X进行复位；同步动态随机存储器、嵌入式多媒体存储卡以及LAN870Ai单芯片物理层收发器等的复位由AM335X芯片管理控制。AM335X芯片和同步动态随机存储器通过TPS65217C芯片管理供电，本实用新型中的其它部分采用低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator，LDO）供电。
本实用新型的有益效果：尺寸小，紧凑灵活,便于使用，通过设置编程测试接口单元使系统具有可编程性，具有灵活的接口类型支持，硬件资源最大化的得到利用，适用不同的硬件功能需求。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本实用新型精神，还可作其他的转换。尽管上述实用新型提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。
Claims (9)
1.一种应用于刀片式网关的主控单元，集成在主控板上，并可运行Linux系统；其特征在于，所述主控单元包括主连接器单元、电源管理单元、主控制器单元、以太网接口单元、编程测试接口单元和存储器单元：
所述主连接器单元分别与所述电源管理单元和所述主控制器单元连接，所述主连接器单元包括：
电源接口模块，所述电源管理单元通过所述电源接口模块所述主控制器单元连接；
通信接口模块，所述主控制器单元通过所述通信接口模块与外部设备进行通信；
所述以太网接口单元与所述主控制器单元连接，所述主连接器单元通过所述以太网接口单元与外部设备进行有线通讯；
所述编程测试接口单元与所述主控制器单元连接；
所述存储器单元与所述主控制器单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述主连接器单元还包括模数变换器接口和液晶显示器接口。
3.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述通信接口模块包括：
串行外设接口模块，和I2C总线模块和/或通用异步收发传输器模块和USB HOST接口模块。
4.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述电源接口模块包括直流电源接口模块和/或USB电源接口模块和/或可充电电池接口模块。
5.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述存储器单元包括同步动态随机存储器和嵌入式多媒体存储卡。
6.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述主控制器单元上设有媒体独立接口，所述以太网接口单元通过所述媒体独立接口连接在所述主控制器单元上。
7.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述主控制器单元上设有内嵌式多媒体存储卡接口和并行接口，所述存储器单元通过所述内嵌式多媒体存储卡接口和所述并行接口连接在所述主控制器单元上。
8.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述电源管理单元采用TPS65217C芯片。
9.根据权利要求1所述的一种应用于刀片式网关的主控单元，其特征在于，所述主控制器单元采用AM335X芯片。
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2016
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| GR01 | Patent grant |