CN208971548U - 路由器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种路由器，包括主控制器、SPI接口、RS232接口、USB接口、无线通信模块、串口电平转换电路和供电模块，SPI接口、RS232接口、USB接口、无线通信模块和供电模块均与主控制器连接，串口电平转换电路与RS232接口连接；串口电平转换电路包括第一电源、第一三极管、第一电阻、第一电容、第二三极管、第二电阻、第二电源、第三热敏电阻、第四热敏电阻、第三电源、三脚针排、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三三极管、第三二极管、第五电阻、第四三极管和第六电阻。实施本实用新型的路由器，具有以下有益效果：电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

路由器

技术领域

本实用新型涉及通信设备领域，特别涉及一种路由器。

背景技术

路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层)，而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。传统路由器的电路部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统交换机的电路部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能和防止信号干扰功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的路由器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种路由器，包括主控制器、SPI接口、RS232接口、USB接口、无线通信模块、串口电平转换电路和供电模块，所述SPI接口、RS232接口、USB接口、无线通信模块和供电模块均与所述主控制器连接，所述串口电平转换电路与所述RS232接口连接；

所述串口电平转换电路包括第一电源、第一三极管、第一电阻、第一电容、第二三极管、第二电阻、第二电源、第三热敏电阻、第四热敏电阻、第三电源、三脚针排、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三三极管、第三二极管、第五电阻、第四三极管和第六电阻，所述第一三极管的基极接入信号发射端，所述第一三极管的发射极与所述第一电源连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端和第一电容的一端连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第一电容的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端、第二稳压二极管的阳极和第三热敏电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电源连接，所述第二稳压二极管的阴极与所述第四三极管的基极连接，所述第三热敏电阻的另一端分别与所述第一稳压二极管的阴极和三脚针排的第二引脚连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述三脚针排的第三引脚连接，所述三脚针排的第一引脚通过所述第四热敏电阻与所述第三电源连接，所述第三三极管的集电极接接入信号接收端，所述第三三极管的集电极还与所述第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极与所述第一电源连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极分别与所述第四三极管的集电极和第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第四三极管的发射极通过所述第五电阻与所述第三电源连接，所述第三二极管的型号为S-352T，所述第一电容的电容值为430pF。

在本实用新型所述的路由器中，所述串口电平转换电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第三三极管的基极连接，所述第二电容的另一端与所述第四三极管的集电极连接，所述第二电容的电容值为360pF。

在本实用新型所述的路由器中，所述串口电平转换电路还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第二三极管的集电极连接，所述第四二极管的阴极与所述第二稳压二极管的阳极连接，所述第四二极管的型号为E-123。

在本实用新型所述的路由器中，所述第一三极管和第四三极管均为PNP型三极管，所述第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

在本实用新型所述的路由器中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本实用新型的路由器，具有以下有益效果：由于设有主控制器、SPI接口、RS232接口、USB接口、无线通信模块、串口电平转换电路和供电模块；串口电平转换电路包括第一电源、第一三极管、第一电阻、第一电容、第二三极管、第二电阻、第二电源、第三热敏电阻、第四热敏电阻、第三电源、三脚针排、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三三极管、第三二极管、第五电阻、第四三极管和第六电阻，该串口电平转换电路相对于传统路由器的电路部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第三二极管用于对第三三极管的集电极电流进行限流保护，第一电容用于防止第三三极管与第四三极管之间的干扰，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型路由器一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中串口电平转换电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型路由器实施例中，该路由器的结构示意图如图1所示。图1中，该路由器包括主控制器1、SPI接口2、RS232接口3、USB接口4、无线通信模块5、串口电平转换电路6和供电模块7，其中，SPI接口2、RS232接口3、USB接口4、无线通信模块5和供电模块7均与主控制器1连接，串口电平转换电路6与RS232接口3连接。

本实施例中，RS232接口3可以外接除USB以外的设备，由于RS232接口3进行路由器的扩展，使得路由器能够挂载除USB接口4以外的设备，如环境监测设备和传感器等，从而达到实时监测路由器的使用环境的目的。串口电平转换电路6通过进行电平转换，可以满足与所连接的设备的正常通信，保证数据传输的可靠性。供电模块7用于对主控制器1进行供电，以保证该路由器的正常工作。

本实施例中，上述无线通信模块5为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图2为本实施例中串口电平转换电路的电路原理图，图2中，该串口电平转换电路6包括第一电源VCC、第一三极管Q1、第一电阻R1、第一电容C1、第二三极管Q2、第二电阻R2、第二电源VDD、第三热敏电阻R3(负温度系数热敏电阻)、第四热敏电阻R4(负温度系数热敏电阻)、第三电源VEE、三脚针排P1、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第三三极管Q3、第三二极管D3、第五电阻R5、第四三极管Q4和第六电阻R6，其中，第一三极管Q1的基极接入信号发射端TX，第一三极管Q1的发射极与第一电源VCC连接，第一三极管Q1的集电极分别与第一电阻R1的一端和第一电容C1的一端连接，第一电阻R1的另一端接地，第一电容C1的另一端与第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的发射极接地，第二三极管Q2的集电极分别与第二电阻R2的一端、第二稳压二极管D2的阳极和第三热敏电阻R3的一端连接，第二电阻R2的另一端与第二电源VDD连接，第二稳压二极管D2的阴极与第四三极管Q4的基极连接，第三热敏电阻R3的另一端分别与第一稳压二极管D1的阴极和三脚针排P3的第二引脚连接，第一稳压二极管D1的阳极与三脚针排P3的第三引脚连接，三脚针排P3的第一引脚通过第四热敏电阻R4与第三电源VEE连接，第三三极管Q3的集电极接接入信号接收端RX，第三三极管Q3的集电极还与第三二极管D3的阴极连接，第三二极管D3的阳极与第一电源VCC连接，第三三极管Q3的发射极接地，第三三极管Q3的基极分别与第四三极管Q4的集电极和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端接地，第四三极管Q4的发射极通过第五电阻R5与第三电源VEE连接。

该串口电平转换电路6相对于传统路由器的电路部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第三二极管D3为限流二极管，用于对第三三极管Q3的集电极电流进行限流保护，第一电容C1为耦合电容，用于防止第三三极管Q3与第四三极管Q4之间的干扰，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实实施例中，第三二极管D3的型号为S-352T，第一电容C1的电容值为430pF，当然，在实际应用中，第三二极管D3可以采用其他型号具有类似功能的二极管，第一电容C1的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，第一电源VCC提供的电压为3.3V，第二电源VDD提供的电压为24V，第三电源VEE提供的电压为5V。

该串口电平转换电路6的工作过程如下：输入低电平信号时，第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的集电极输出高电平，因此第二三极管Q2导通，第二三极管Q2的集电极输出低电平，因此第四三极管Q4导通，第四三极管Q4的集电极输出高电平，因此第三三极管Q3导通，第三三极管Q3的集电极输出低电平。输入高电平信号时，第一三极管Q1截止，第一三极管Q1的集电极输出低电平，因此第二三极管Q2截止，第二三极管Q2的集电极输出高电平，因此第四三极管Q4截止，第四三极管Q4的集电极输出低电平，因此第三三极管Q3截止，第三三极管Q3的集电极输出高电平。

本实施例中，上述第一三极管Q1和第四三极管Q4均为PNP型三极管，第二三极管Q2和第三三极管Q3均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1和第四三极管Q4也可以均为NPN型三极管，第二三极管Q2和第三三极管Q3也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该串口电平转换电路6还包括第二电容C2，第二电容C2的一端与第三三极管Q3的基极连接，第二电容C2的另一端与第四三极管Q4的集电极连接。第二电容C2为耦合电容，用于防止第三三极管Q3与第四三极管Q4之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第二电容C2的电容值为360pF，当然，在实际应用中，第二电容C2的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该串口电平转换电路6还包括第四二极管D4，第四二极管D4的阳极与第二三极管Q2的集电极连接，第四二极管D4的阴极与第二稳压二极管D2的阳极连接。第四二极管D4为限流二极管，用于进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为E-123，当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，上述主控制器1采用现有技术中能够实现其功能的任意结构，主控制器1的控制过程及原理是公知的现有技术，这里不再赘述。供电模块7均可为能为该主控制器1供电并使其能正常工作的任意电源模块。

总之，本实施例中，该串口电平转换电路6相对于传统路由器的电路部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该串口电平转换电路6中设有限流二极管和耦合电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种路由器，其特征在于，包括主控制器、SPI接口、RS232接口、USB接口、无线通信模块、串口电平转换电路和供电模块，所述SPI接口、RS232接口、USB接口、无线通信模块和供电模块均与所述主控制器连接，所述串口电平转换电路与所述RS232接口连接；

所述串口电平转换电路包括第一电源、第一三极管、第一电阻、第一电容、第二三极管、第二电阻、第二电源、第三热敏电阻、第四热敏电阻、第三电源、三脚针排、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三三极管、第三二极管、第五电阻、第四三极管和第六电阻，所述第一三极管的基极接入信号发射端，所述第一三极管的发射极与所述第一电源连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电阻的一端和第一电容的一端连接，所述第一电阻的另一端接地，所述第一电容的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端、第二稳压二极管的阳极和第三热敏电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电源连接，所述第二稳压二极管的阴极与所述第四三极管的基极连接，所述第三热敏电阻的另一端分别与所述第一稳压二极管的阴极和三脚针排的第二引脚连接，所述第一稳压二极管的阳极与所述三脚针排的第三引脚连接，所述三脚针排的第一引脚通过所述第四热敏电阻与所述第三电源连接，所述第三三极管的集电极接接入信号接收端，所述第三三极管的集电极还与所述第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极与所述第一电源连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极分别与所述第四三极管的集电极和第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第四三极管的发射极通过所述第五电阻与所述第三电源连接，所述第三二极管的型号为S-352T，所述第一电容的电容值为430pF。

2.根据权利要求1所述的路由器，其特征在于，所述串口电平转换电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第三三极管的基极连接，所述第二电容的另一端与所述第四三极管的集电极连接，所述第二电容的电容值为360pF。

3.根据权利要求2所述的路由器，其特征在于，所述串口电平转换电路还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第二三极管的集电极连接，所述第四二极管的阴极与所述第二稳压二极管的阳极连接，所述第四二极管的型号为E-123。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的路由器，其特征在于，所述第一三极管和第四三极管均为PNP型三极管，所述第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的路由器，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。