CN206649655U - 便携式Wifi转多类型通讯接口装置 - Google Patents

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刘小兵
孙明浩
朱惠娣
张宏宇
翟德红
王莹
于仲华
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State Grid Henan Electric Power Co Zhengzhou Power Supply Co
Zhengzhou Xianghe Group Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
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State Grid Corp of China SGCC
Zhengzhou Power Supply Co of Henan Electric Power Co
Zhengzhou Huali Information Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种便携式Wifi转多类型通讯接口装置,包括电源管理模块、主系统电路部分和手持移动终端,所述主系统电路部分上设置有CPU、无线Wifi模块和周围辅助电路,所述主系统电路部分与数据存储模块、数据通讯模块、复位电路模块和指示灯电路模块连接,所述无线Wifi模块通过Wifi通道接口与所述手持移动终端连接,所述数据通讯模块包括RS232通讯接口、RS485通讯接口、TTL串行通讯接口和38K红外通讯接口,所述电源管理模块给所述主系统电路部分供电。本实用新型接口类型多样化、功能高集中化、操作便利,而且通用型很强。

Description

便携式Wifi转多类型通讯接口装置
技术领域:
本实用新型涉及一种通讯接口装置,特别是涉及一种便携式Wifi转多类型通讯接口装置。
背景技术:
随着国家电网正在大力推行智能电网的建设,一户一表改造也在迅速的进行,一些老式的机械电能表都被更换成带费控功能的智能电能表,随之而来的是电能量信息采集系统的大面积的跟进实施,电采终端在全国范围内都得到大面积的安装和运行,该项目的实施在一定程度上得到了业界的认可,为电网智能化建设做出了很大贡献,由于目前电能计量装置、电采设备、各种监控设备种类繁多,数量也巨大。这些设备的平常维护和故障抢修工作量也随之增大,维护人员去现场分析故障和维护设备需要带上很多工具,笔记本电脑、抄表器,手持机、还有很多配备的数据线等,携带起来非常的不方便,所以如何能够提高现场工作人员的工作效率,快速的找出故障点,解决问题,显得尤为重要,特别是目前在使用的电能表数量巨大,如何能够快速检测电能表的RS485口以及红外通讯口的好坏,是维护人员最关心的问题。
实用新型内容:
本实用新型所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种接口类型多样化、功能高集中化的便携式Wifi转多类型通讯接口装置。
本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案是:
一种便携式Wifi转多类型通讯接口装置,包括电源管理模块、主系统电路部分和手持移动终端,所述主系统电路部分上设置有CPU、无线Wifi模块和周围辅助电路,所述主系统电路部分与数据存储模块、数据通讯模块、复位电路模块和指示灯电路模块连接,所述无线Wifi模块通过Wifi通道接口与所述手持移动终端连接,所述数据通讯模块包括RS232通讯接口、RS485通讯接口、TTL串行通讯接口和38K红外通讯接口,所述电源管理模块给所述主系统电路部分供电,所述手持移动终端上设置有定制的APP客户端,所述无线Wifi模块能够通过Wifi通道接口接收所述手持移动终端上自定义协议的数据转发报文,通过报文解析出数据要转发的通讯接口、波特率等串口参数,以及超时等待时间参数等,然后按照要求将这些参数实时转发到所述数据通讯模块中指定的通讯接口,并把从该通讯接口接到的返回报文再转发到手持移动终端的APP客户端。
所述无线Wifi模块为型号为EMW3162的无线Wifi模块,EMW3162内置120MHz主频的STM32F205RG微控制器,内嵌1M字节Flash,128k字节SRAM,具有完整功能的Wifi联通性,支持IEEE 802.11 b/g/n,Wifi频段为1-13,并且支持在线可编程,可二次开发,无线Wifi模块体积小,并且集Wifi天线与一体。
所述RS232通讯接口采用串口芯片MAX3232完成TTL到232电平的转换,并通过逻辑电路74LVC1G08实现对串口的RS232和RS485的分时复用功能。
所述RS485通讯接口采用高可靠性的抗干扰电路,由气体放电管R800W03、自恢复熔丝JK500-110和瞬变电压抑制二极管P6SMB15CA,P6SMB6.8CA组成前端保护电路,能够有效的制止浪涌和静电的干扰,保护后级的MAX3485EESA通讯接口芯片。
所述38K红外通讯接口主要由发射管IR850和接收管 HY1838以及驱动三极管Q1、Q2组成 ,由CPU产生38K的PWM脉冲控制Q1实现红外发射38KHZ信号的调制,红外接收采用带38K红外信号解调功能的接收管。
所述TTL串行通讯接口能够实现一些板级的调试功能和报文监测功能,能够适用到任何TTL电平通讯的串口上 。
所述电源管理模块采用3.7V/1800mAH 的锂电池,可以使设备连续工作12小时以上, 并且有充电管理芯片LTC4054对锂电池进行充电管理,有效地保证了电池的使用寿命,提高了系统的可靠性,锂电池提供的3.7V再有电源管理芯片RT8059/1A降压为3.3V供系统供电,采用的DC/DC芯片RT8059为高效率脉波宽度调变(PWM)的降压型 DC/DC 转换器,输入范围2.8V 至5.5V时,输出电流可达1A。
所述数据存储模块采用16M字节的FLASH存储器W25Q128BVFG,用来存储一些备用数据;采用8K字节的铁电存储器存储FM24CL64 存储设备地址和一些参数信息。
所述复位电路模块采用复位管理芯片IMP706RESA实现系统的掉电复位、程序跑飞复位以及手动复位等的控制。
所述指示灯电路模块包括三个红色发光二极管和二个双色发光二极管,用来指示红外通讯口和RS485通讯口的数据通讯状态,以及装置的运行指示和电池欠压指示等各种工作状态和异常信息。
本装置利用手机就可以通过红外或者RS485结构读取电能表的数据,还能够通过RS232接口与载波抄控器连接,实现载波抄表以及载波链路检测等功能,还能够与电采终端的PS/2调试接口相连,读取和设置电采终端的数据和参数,能够监听输出信息报文,另外该装置还设计有3.3V-TTL电平的UART串口,可以监控一些终端设备的调试输出信息,便于分析设备的故障原因。
本实用新型的积极有益效果是:
1、本实用新型利用手机就可以通过红外或者RS485结构读取电能表的数据,还能够通过RS232接口与载波抄控器连接实现载波抄表以及载波链路检测等功能,还能够与电采终端的PS/2调试接口相连,读取和设置电采终端的数据和参数,能够监听输出信息报文,通过该装置能够方便工作人员进行现场故障分析和问题的解决,以及能够为电采设备的调试提供便利的手段,使维护工作量会大大减少,提高了工作效率;另外该装置还设计有3.3V-TTL电平的UART串口,可以监控一些终端设备的调试输出信息,便于分析设备的故障原因。
2、本实用新型便携式Wifi转多类型通讯接口装置,实现了接口类型多样化和功能高集中化,操作便利,而且通用型很强,只需要通过增加和修改手持终端上的APP软件的功能,就可以实现对一些现场设备的调试和维护,所以该装置极有推广和使用价值。
3、本实用新型通过手机移动定制APP软件就可以通过该装置对具有RS232通讯接口、RS485通讯接口、TTL串行通讯接口和38K红外通讯接口这4种接口形式的任何设备进行通讯,实现数据交互,完成数据召测,参数设置和调试等工作,而且操作简单,大大提高了现场调试和维护人员的工作效率,减少了工作负担。特别是对于电力行业的电能表数据补抄、电采终端的调试和维护等工作是非常的方便。
4、本实用新型的使用提高了现场维护人员的工作便利性,减少了调试工具的携带负担,解决了维护人员去现场分析故障和维护设备需要带上很多工具:笔记本电脑、抄表器,手持机、还有很多配备的数据线等,携带起来非常的不方便的问题,从某些方面提高了国家电网的智能化水平,加快了国家智能电网的建设步伐。
附图说明:
图1是本实用新型便携式Wifi转多类型通讯接口装置的结构连接框图;
图2是图1中主系统电路部分电路原理示意图;
图3是图1中RS232通讯接口电路原理示意图;
图4是图1中RS485通讯接口电路原理示意图;
图5是图1中TTL串行通讯接口电路原理示意图;
图6是图1中38K红外通讯接口电路原理示意图;
图7是图1中数据存储模块电路原理示意图;
图8是图1中指示灯电路模块电路原理示意图;
图9是图1中复位电路模块电路原理示意图。
具体实施方式:
下面结合附图1和具体实施例对本实用新型作进一步的解释和说明:
实施例:一种便携式Wifi转多类型通讯接口装置,包括电源管理模块、主系统电路部分和手持移动终端,主系统电路部分上设置有CPU、无线Wifi模块和周围辅助电路,主系统电路部分与数据存储模块、数据通讯模块、复位电路模块和指示灯电路模块连接,无线Wifi模块通过Wifi通道接口与手持移动终端连接,数据通讯模块包括RS232通讯接口、RS485通讯接口、TTL串行通讯接口和38K红外通讯接口,电源管理模块给主系统电路部分供电,手持移动终端上设置有定制的APP客户端,无线Wifi模块能够通过Wifi通道接口接收手持移动终端上自定义协议的数据转发报文,通过报文解析出数据要转发的通讯接口、波特率等串口参数,以及超时等待时间参数等,然后按照要求将这些参数实时转发到数据通讯模块中指定的通讯接口,并把从该通讯接口接到的返回报文再转发到手持移动终端的APP客户端。
无线Wifi模块为型号为EMW3162的无线Wifi模块,EMW3162内置120MHz主频的STM32F205RG微控制器,内嵌1M字节Flash,128k字节SRAM,具有完整功能的Wifi联通性,支持IEEE 802.11 b/g/n,Wifi频段为1-13,并且支持在线可编程,可二次开发,无线Wifi模块体积小,并且集Wifi天线与一体。
RS232通讯接口采用串口芯片MAX3232完成TTL到232电平的转换,并通过逻辑电路74LVC1G08实现对串口的RS232和RS485的分时复用功能。
RS485通讯接口采用高可靠性的抗干扰电路,由气体放电管R800W03、自恢复熔丝JK500-110和瞬变电压抑制二极管P6SMB15CA,P6SMB6.8CA组成前端保护电路,能够有效的制止浪涌和静电的干扰,保护后级的MAX3485EESA通讯接口芯片。
38K红外通讯接口主要由发射管IR850和接收管 HY1838以及驱动三极管Q1、Q2组成 ,由CPU产生38K的PWM脉冲控制Q1实现红外发射38KHZ信号的调制,红外接收采用带38K红外信号解调功能的接收管。
TTL串行通讯接口能够实现一些板级的调试功能和报文监测功能,能够适用到任何TTL电平通讯的串口上 。
电源管理模块采用3.7V/1800mAH 的锂电池,可以使设备连续工作12小时以上,并且有充电管理芯片LTC4054对锂电池进行充电管理,有效地保证了电池的使用寿命,提高了系统的可靠性,锂电池提供的3.7V再有电源管理芯片RT8059/1A降压为3.3V供系统供电,采用的DC/DC芯片RT8059为高效率脉波宽度调变(PWM)的降压型 DC/DC 转换器,输入范围2.8V 至5.5V时,输出电流可达1A。
数据存储模块采用16M字节的FLASH存储器W25Q128BVFG,用来存储一些备用数据;采用8K字节的铁电存储器存储FM24CL64 存储设备地址和一些参数信息。
复位电路模块采用复位管理芯片IMP706RESA实现系统的掉电复位、程序跑飞复位以及手动复位等的控制。
指示灯电路模块包括三个红色发光二极管和二个双色发光二极管,用来指示红外通讯口和RS485通讯口的数据通讯状态,以及装置的运行指示和电池欠压指示等各种工作状态和异常信息。
本装置利用手机就可以通过红外或者RS485结构读取电能表的数据,还能够通过RS232接口与载波抄控器连接,实现载波抄表以及载波链路检测等功能,还能够与电采终端的PS/2调试接口相连,读取和设置电采终端的数据和参数,能够监听输出信息报文,另外该装置还设计有3.3V-TTL电平的UART串口,可以监控一些终端设备的调试输出信息,便于分析设备的故障原因。
工作时,由于本装置是采用Wifi通讯模式与手持移动终端进行通讯的,所以首先是要建立WIFI连接,本装置上电工作后,会自动产生一个Wifi热点,热点的名称通过RS232接口可以设置,然后我们的使用人员使用手持式移动终端的WIFI功能与该热点建立连接,通信网络建立成功后,使用人员可以通过操作手持移动终端上安装的定制APP客户端软件来通过Wifi无线接口完成数据的发送和接收,数据是按照我们自定义命令帧格式来组织和发送的,在发送数据之前,需要先选择通道号、串口波特率、校验方式以及命令应答超时时间等,通道号指的是通讯接口号: 1、38K红外;2、RS485接口;3、RS232接口;4、TTL串口接口,选择了通道号,就是选择了APP客户端要向哪个通讯接口发送数据,通讯报文里面还包含要转发到端口的数据,然后报文通过APP软件操作界面由无线WIFI通过发送到本装置,装置收到后根据报文里面的命令参数要求选择通讯端口,并按照参数设定的波特率发送,然后就等待该端口所接设备的应答报文,如果在规定时间内收到报文,就把报文再转发返回给手机APP软件,实现数据的交互,如果在规定时间内没有收到报文,该装置也会自动应答超时报文,告诉APP软件数据下发失败。
以上所述,仅是本实用新型的优先实施例而已,并未对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种便携式Wifi转多类型通讯接口装置,包括电源管理模块、主系统电路部分和手持移动终端,其特征是:所述主系统电路部分上设置有CPU、无线Wifi模块和周围辅助电路,所述主系统电路部分与数据存储模块、数据通讯模块、复位电路模块和指示灯电路模块连接,所述无线Wifi模块通过Wifi通道接口与所述手持移动终端连接,所述数据通讯模块包括RS232通讯接口、RS485通讯接口、TTL串行通讯接口和38K红外通讯接口,所述电源管理模块给所述主系统电路部分供电,所述手持移动终端上设置有定制的APP客户端,所述无线Wifi模块能够通过Wifi通道接口接收所述手持移动终端上自定义协议的数据转发报文,通过报文解析出数据要转发的通讯接口、波特率串口参数,以及超时等待时间参数,然后按照要求将这些参数实时转发到所述数据通讯模块中指定的通讯接口,并把从该通讯接口接到的返回报文再转发到手持移动终端的APP客户端。
2.根据权利要求1所述的便携式Wifi转多类型通讯接口装置,其特征是:所述无线Wifi模块为型号为EMW3162的无线Wifi模块,EMW3162内置120MHz主频的STM32F205RG微控制器,内嵌1M字节Flash,128k字节SRAM,具有完整功能的Wifi联通性,支持IEEE 802.11 b/g/n,Wifi频段为1-13,并且支持在线可编程。
3.根据权利要求1所述的便携式Wifi转多类型通讯接口装置,其特征是:所述RS232通讯接口采用串口芯片MAX3232完成TTL到232电平的转换,并通过逻辑电路74LVC1G08实现对串口的RS232和RS485的分时复用功能。
4.根据权利要求1所述的便携式Wifi转多类型通讯接口装置,其特征是:所述RS485通讯接口采用高可靠性的抗干扰电路,由气体放电管R800W03、自恢复熔丝JK500-110和瞬变电压抑制二极管P6SMB15CA,P6SMB6.8CA组成前端保护电路,能够有效的制止浪涌和静电的干扰,保护后级的MAX3485EESA通讯接口芯片。
5.根据权利要求1所述的便携式Wifi转多类型通讯接口装置,其特征是:所述38K红外通讯接口主要由发射管IR850和接收管 HY1838以及驱动三极管Q1、Q2组成,由CPU产生38K的PWM脉冲控制Q1实现红外发射38KHZ信号的调制,红外接收采用带38K红外信号解调功能的接收管。
6.根据权利要求1所述的便携式Wifi转多类型通讯接口装置,其特征是:所述电源管理模块采用3.7V/1800mAH 的锂电池;所述数据存储模块采用16M字节的FLASH存储器W25Q128BVFG和8K字节的铁电存储器存储FM24CL64;所述复位电路模块采用复位管理芯片IMP706RESA;所述指示灯电路模块包括三个红色发光二极管和二个双色发光二极管。
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CN110351429A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 上海汉枫电子科技有限公司 一种使用手机基于无线方式配置串口设备的方法及装置

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