CN208905026U - 基于lora网络的多功能接口协议转换模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于物联网与工业控制应用领域的远程控制领域，尤其涉及基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，包括LORA网络模块、MCU、LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口，还包括LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA转I2C接口、LORA转以太网接口，MCU与LORA网络模块、LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口、LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA转I2C接口、LORA转以太网接口电连接。本实用新型的有益效果：提供多种工业设备接口，将LORA网络内要发送或接受的数据，转换成其他接口协议数据发送到上位机设备中，完成一次数据的交互，使用方便，成本低；解决模块内部LORA协议转外设接口协议，包括串口协议(包括232/485/USB接口)、以太网接口协议、I2C接口协议、SPI接口协议、CAN总线接口协议等。为后期工业设备更新提供了方便，即使工业设备改变协议和接口，只需要LORA设备在线更新程序即可完成设备的更新，不需要硬件上的任何变动，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型属于物联网与工业控制应用领域的远程控制领域，尤其涉及基于LORA网络的多功能接口协议转换模块。
背景技术
在国内，LORA WAN协议投入多、成本高，因此多以自有协议为主，即开发一套自定义 LORA组网协议，实现数据的无线发送和接收。但是LORA的自定义协议模块往往是定制的，即针对性开发，没有通用版的接口，这给设备更新带来不便，例如以前的设备都是RS232或者485接口，如今在互联网+的时代，工业设备多以网口为外设接口，因此无论是设备增加其他接口或者LORA设备更新硬件都是费时费力的。
实用新型内容
为要解决的上述问题，本实用新型提供基于LORA网络的多功能接口协议转换模块,具有多种接口，将LORA网络内要发送或接受的数据，转换成其他接口协议数据发送到上位机设备中，完成一次数据的交互；解决模块内部LORA协议转外设接口协议，包括串口协议(包括232/485/USB接口)、以太网接口协议、I2C接口协议、SPI接口协议、CAN总线接口协议等。为后期工业设备更新提供了方便，即使工业设备改变协议和接口，只需要LORA设备在线更新程序即可完成设备的更新，不需要硬件上的任何变动，降低了成本。
为了实现上述目的，本实用新型提供基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，包括LORA网络模块、MCU、LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口，其特征在于还包括LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA转I2C接口、LORA转以太网接口，所述MCU与所述LORA网络模块、所述LORA转232接口、所述LORA转485接口、所述 LORA转USB接口、所述LORA转CAN总线接口、所述LORA转SPI接口、所述LORA转I2C接口、所述LORA转以太网接口电连接。
进一步地，所述LORA转232接口、所述LORA转485接口、所述LORA转USB接口分别采用SPE232芯片、SPE485芯片、CH430E芯片，所述LORA转232接口、所述LORA转485 接口、所述LORA转USB接口分别采用DB9、双线、USB接口与外围设备连接将数据发送出去。
进一步地，所述MCU采用STM32F407VET6芯片，STM32F407VET6芯片具有CAN总线控制器，所述CAN总线控制器具有CAN总线接口和CAN总线收发器，所述LORA网络模块通过所述MCU与所述CAN总线接口电连接并进行数据传输，所述CAN总线收发器与外围设备连接将数据发送出去。
进一步地，所述STM32F407VET6芯片具有SPI和I2C接口，所述SPI和所述I2C接口直接与外围设备的SPI接口、I2C接口连接将数据发送出去。
进一步地，所述STM32F407芯片具有以太网模块，所述以太网模块通过太网接口与外围设备的以太网接口连接将数据发送出去。
进一步地，所述以太网模块具有用于外部PHY通信模块的SMI接口，所述外部PHY通信模块的SMI接口为MAC控制器和DMA控制器选择所需模式和功能。
进一步地，所述外部PHY通信模块采用LAN8720芯片，所述LAN8720芯片通过所述MCU 所述LORA网络模块的检数据，所述LAN8720芯片数据转换成以外网协议发送至外围设备。
本实用新型的有益效果:提供多种工业设备接口，将LORA网络内要发送或接受的数据，转换成其他接口协议数据发送到上位机设备中，完成一次数据的交互，使用方便，成本低；解决模块内部LORA协议转外设接口协议，包括串口协议(包括232/485/USB接口)、以太网接口协议、I2C接口协议、SPI接口协议、CAN总线接口协议等。为后期工业设备更新提供了方便，即使工业设备改变协议和接口，只需要LORA设备在线更新程序即可完成设备的更新，不需要硬件上的任何变动，降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型的电路框图。
图2为本实用新型的MCU的电路图。
图3为本实用新型的外部PHY通信模块采用LAN8720的电路图。
图4为本实用新型的USB调试模块电路图。
图5为本实用新型的稳压电路图。
图6为本实用新型的485模块电路图。
图7为本实用新型的232模块电路图。
图8为本实用新型的LORA外围电路第一电路图。
图9为本实用新型的LORA外围电路第二电路图。
图10为本实用新型的CAN总线发生器电路图。
图11为本实用新型的LED指示灯电路图。
图12为本实用新型的LORA网络模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型的一种具体实施方式做出说明。
本实用新型提供基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，包括LORA网络模块、MCU、 LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口，还包括LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA转I2C接口、LORA转以太网接口，MCU与LORA网络模块、LORA转232 接口、LORA转485接口、LORA转USB接口、LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA 转I2C接口、LORA转以太网接口电连接。图1为本实用新型的电路框图。
LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口分别采用SPE232芯片、SPE485 芯片、CH430E芯片，LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口分别采用DB9、双线、USB接口与外围设备连接将数据发送出去。
MCU采用STM32F407VET6芯片，STM32F407VET6芯片具有CAN总线控制器，CAN总线控制器具有CAN总线接口和CAN总线收发器，LORA网络模块通过MCU与CAN总线接口电连接并进行数据传输，CAN总线收发器与外围设备连接将数据发送出去。LORA网络模块采用 LORA-01模块。图12为本实用新型的LORA网络模块电路图。LORA网络模块与LORA外围电路第一电路连接，为LORA模块供电并接受空中的信号数据。LORA外围电路第一电路连接稳压电路，LORA外围电路第一电路采用LM400T或LM1117，通过LM400T或LM1117 驱动的IC，将5V电压转换成3.3V电压。LORA网络模块与LORA外围电路第二电路图连接，作为电压基准电路。MCU与LED指示灯电路连接，LED0为电源指示灯，LED1为网络指示灯，指示电源和网络的状况。图8为本实用新型的LORA外围电路第一电路图。图9为本实用新型的LORA外围电路第二电路图。图5为本实用新型的稳压电路图。图11为本实用新型的LED指示灯电路图。
STM32F407VET6芯片具有SPI和I2C接口，SPI和I2C接口直接与外围设备的SPI接口、 I2C接口连接将数据发送出去。
STM32F407芯片具有以太网模块，以太网模块通过太网接口与外围设备的以太网接口连接将数据发送出去。
以太网模块具有用于外部PHY通信模块的SMI接口，外部PHY通信模块的SMI接口为MAC控制器和DMA控制器选择所需模式和功能。
实施例1：以STM32F407为MCU，模块外部预留各个接口，内部程序实现LORA模块接收到数据后，将数据通过外设接口将数据发送出去。外设接口通过相应的按键启动或禁止，并有相应的指示灯对已经应用的接口提示。
实施例2：LORA网络的多功能接口协议转换模块，包括LORA网络模块、MCU、LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口，还包括LORA转CAN总线接口、LORA转SPI 接口、LORA转I2C接口、LORA转以太网接口，MCU与LORA网络模块、LORA转232接口、 LORA转485接口、LORA转USB接口、LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA转I2C 接口、LORA转以太网接口电连接。
LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口分别采用SPE232芯片、SPE485 芯片、CH430E芯片，LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口分别采用DB9、双线、USB接口与外围设备连接将数据发送出去，LORA转USB接口和CH430E芯片形成USB 调试模块电路，图4为本实用新型的USB调试模块电路图。LORA转485接口和SPE485芯片形成485模块，图6为本实用新型的485模块电路图。LORA转232接口和SPE232芯片形成232模块，图7为本实用新型的232模块电路图。
实施例3：LORA网络的多功能接口协议转换模块，包括LORA网络模块、MCU、LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口，还包括LORA转CAN总线接口、LORA转SPI 接口、LORA转I2C接口、LORA转以太网接口，MCU与LORA网络模块、LORA转232接口、 LORA转485接口、LORA转USB接口、LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA转I2C 接口、LORA转以太网接口电连接。
LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口分别采用SPE232芯片、SPE485 芯片、CH430E芯片，LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口分别采用DB9、双线、USB接口与外围设备连接将数据发送出去。
MCU采用STM32F407VET6芯片，STM32F407VET6芯片具有CAN总线控制器，CAN总线控制器具有CAN总线接口和CAN总线收发器，LORA网络模块通过MCU与CAN总线接口电连接并进行数据传输，CAN总线收发器与外围设备连接将数据发送出去。
STM32F407VET6芯片具有SPI和I2C接口，SPI和I2C接口直接与外围设备的SPI接口、 I2C接口连接将数据发送出去。
STM32F407芯片具有以太网模块，以太网模块通过太网接口与外围设备的以太网接口连接将数据发送出去。
以太网模块具有用于外部PHY通信模块的SMI接口，外部PHY通信模块的SMI接口为MAC控制器和DMA控制器选择所需模式和功能。
实施例4：在LORA网络模块的基础上，增加对外接口，LORA协议转多个模块协议，并具有选择性的选择应用的接口，该模块也可多机通过不同的接口进行连接，实现不同设备不同的操作和控制。
LORA转232/485/USB接口：硬件上采用SPE232/SPE485/CH430E芯片，采用DB9/双线/USB 接口与设备连接，当LORA设备接收到来自主机的数据时，通过内部协议分析，将数据转换成与设备相匹配的串口协议发送至设备中，完成设备相应功能。
LORA转CAN总线接口：STM32F407VET6自身带有CAN总线控制器，接收到来自主机的数据后，将数据通过内部CAN总线控制器发送数据，外部电路连接CAN总线收发器。
LORA转SPI/I2C接口：STM32F407VET6自带SPI/I2C通讯接口，可直接与设备的SPI/I2C 接口连接。
LORA转以太网接口：STM32F407芯片自带以太网模块，该并自带了一个用于外部PHY 通信的SMI接口，为MAC控制器和DMA控制器选择所需模式和功能。PHY芯片采用LAN8720芯片，电路如图所示。同样，检测来自主机的数据，将数据转换成以外网协议发送至设备中。
LORA网络模块采用LORA-01模块。图12为本实用新型的LORA网络模块电路图。LORA网络模块与LORA外围电路第一电路连接，为LORA模块供电并接受空中的信号数据。LORA 外围电路第一电路连接稳压电路，LORA外围电路第一电路采用LM400T或LM1117，通过 LM400T或LM1117驱动的IC，将5V电压转换成3.3V电压。LORA网络模块与LORA外围电路第二电路图连接，作为电压基准电路。MCU与LED指示灯电路连接，LED0为电源指示灯，LED1为网络指示灯，指示电源和网络的状况。图8为本实用新型的LORA外围电路第一电路图。图9为本实用新型的LORA外围电路第二电路图。图5为本实用新型的稳压电路图。图11为本实用新型的LED指示灯电路图。
与现有技术相比，提供多种工业设备接口，将LORA网络内要发送或接受的数据，转换成其他接口协议数据发送到上位机设备中，完成一次数据的交互，使用方便，成本低；解决模块内部LORA协议转外设接口协议，包括串口协议(包括232/485/USB接口)、以太网接口协议、I2C接口协议、SPI接口协议、CAN总线接口协议等。为后期工业设备更新提供了方便，即使工业设备改变协议和接口，只需要LORA设备在线更新程序即可完成设备的更新，不需要硬件上的任何变动，降低了成本。
以上对本实用新型的实例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，包括LORA网络模块、MCU、LORA转232接口、LORA转485接口、LORA转USB接口，其特征在于还包括LORA转CAN总线接口、LORA转SPI接口、LORA转I2C接口、LORA转以太网接口，所述MCU与所述LORA网络模块、所述LORA转232接口、所述LORA转485接口、所述LORA转USB接口、所述LORA转CAN总线接口、所述LORA转SPI接口、所述LORA转I2C接口、所述LORA转以太网接口电连接。
2.根据权利要求1所述的基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，其特征在于所述LORA转232接口、所述LORA转485接口、所述LORA转USB接口分别采用SPE232芯片、SPE485芯片、CH430E芯片，所述LORA转232接口、所述LORA转485接口、所述LORA转USB接口分别采用DB9、双线、USB接口与外围设备连接将数据发送出去。
3.据权利要求1或2所述的基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，其特征在于所述MCU采用STM32F407VET6芯片，STM32F407VET6芯片具有CAN总线控制器，所述CAN总线控制器具有CAN总线接口和CAN总线收发器，所述LORA网络模块通过所述MCU与所述CAN总线接口电连接并进行数据传输，所述CAN总线收发器与外围设备连接将数据发送出去。
4.据权利要求3所述的基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，其特征在于所述STM32F407VET6芯片具有SPI和I2C接口，所述SPI和所述I2C接口直接与外围设备的SPI接口、I2C接口连接将数据发送出去。
5.据权利要求3所述的基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，其特征在于所述STM32F407芯片具有以太网模块，所述以太网模块通过太网接口与外围设备的以太网接口连接将数据发送出去。
6.据权利要求5所述的基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，其特征在于所述以太网模块具有用于外部PHY通信模块的SMI接口，所述外部PHY通信模块的SMI接口为MAC控制器和DMA控制器选择所需模式和功能。
7.据权利要求6所述的基于LORA网络的多功能接口协议转换模块，其特征在于所述外部PHY通信模块采用LAN8720芯片，所述LAN8720芯片通过所述MCU所述LORA网络模块的检数据，所述LAN8720芯片数据转换成以外网协议发送至外围设备中。
Priority Applications (1)
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| CN201821614583.7U CN208905026U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 基于lora网络的多功能接口协议转换模块 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110602667A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-20 | 北京中科晶上科技股份有限公司 | 一种低功耗物联网连接性芯片 |
| CN111240250A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-06-05 | 湖南中大检测技术集团有限公司 | 一种多接口协议双向转换无线传输装置及其控制方法 |
| CN113810402A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-17 | 中国电信集团系统集成有限责任公司 | 面向网络资源调度的多协议适配方法和系统 |
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