CN210093256U - 多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，包括MCU、第一控制电路、第二控制电路、RAM、FLASH、电源模块、蓝牙模块、蓝牙天线、WiFi模块和WiFi天线，MCU分别与第一控制电路、第二控制电路、RAM、FLASH和电源模块连接，蓝牙模块与第一控制电路连接，蓝牙模块通过蓝牙天线连接多个蓝牙设备，WiFi模块与第二控制电路连接，WiFi模块通过WiFi天线连接云端服务器；电源模块包括电压输入端、第一电阻、第一二极管、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、第二三极管、第三电阻、第四电阻和电压输出端。本实用新型能降低部署成本、电路的安全性和可靠性较高。

Description

多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置

技术领域

本实用新型涉及无线信号转换领域，特别涉及一种多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置。

背景技术

随着低功耗蓝牙技术BLE的发布，支持更低功耗、更低成本、更具开放性的2.4G频段的蓝牙技术迅速在各种设备上得到普及应用。WiFi通讯作为一种最常见的无线通讯解决方案，基本可实现随时随地都能方便的接入。对于那些使用钮扣电池等对电源功耗要求很高，待机时间要求很长，无线发射功耗要求很低的设备，低功耗蓝牙BLE无疑是最合适的无线通讯方案。但低功耗也就意味着通讯距离很近，通讯协议简单等等，无法满足大范围组网通讯的要求；而WiFi通讯刚好可以满足低功耗蓝牙无法实现的要求：通讯距离远，可很方便的实现较复杂组网，组网成本低，可获得性良好等等，但WiFi的功耗较大，使用钮扣电池供电的设备无法满足WiFi对电源功耗的要求。很多使用钮扣电池供电、并且长时间运行的低功耗蓝牙设备，也有组网通讯的需求：把数据实时上传到云端服务器、从云端服务器获得配置；能在一个较大的范围内移动并能正常通过低功耗蓝牙收发数据等等。已有的方案是使用手机来实现，把低功耗蓝牙的数据先采集到手机，然后通过WiFi或者移动通讯网络上传到云端服务器。但手机的待机时间有限，只能持续使用数天时间而已；并且成本较高，如果大量部署成本压力大。另外，现有技术中的蓝牙转WiFi的装置的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，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，提供一种能降低部署成本、电路的安全性和可靠性较高的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，包括MCU、第一控制电路、第二控制电路、RAM、FLASH、电源模块、蓝牙模块、蓝牙天线、WiFi模块和WiFi天线，所述MCU分别与所述第一控制电路、第二控制电路、RAM、FLASH和电源模块连接，所述蓝牙模块与所述第一控制电路连接，所述蓝牙模块通过所述蓝牙天线连接多个蓝牙设备，所述WiFi模块与所述第二控制电路连接，所述WiFi模块通过所述WiFi天线连接云端服务器；

所述电源模块包括电压输入端、第一电阻、第一二极管、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、第二三极管、第三电阻、第四电阻和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第一二极管的阳极、第一MOS管的源极和第一电阻的一端连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的另一端和第一三极管的集电极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一三极管的基极、第二电阻的一端和第二三极管的集电极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第二三极管的基极分别与所述第三电阻的另一端和第四电阻的一端连接，所述第一三极管的发射极、第二电阻的另一端、第二三极管的发射极和第四电阻的另一端均接地，所述第一二极管的型号为L-1822。

在本实用新型所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置中，所述电源模块还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电容的另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第一电容的电容值为280pF。

在本实用新型所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置中，所述第一MOS管为P沟道MOS管。

在本实用新型所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置中，所述第一三极管为NPN型三极管。

在本实用新型所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置中，所述第二三极管为NPN型三极管。

实施本实用新型的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，具有以下有益效果：由于设有MCU、第一控制电路、第二控制电路、RAM、FLASH、电源模块、蓝牙模块、蓝牙天线、WiFi模块和WiFi天线，可以降低部署成本，另外，电源模块包括电压输入端、第一电阻、第一二极管、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、第二三极管、第三电阻、第四电阻和电压输出端，第一二极管用于进行限流保护，因此本实用新型能降低部署成本、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为本实用新型多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

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。

在本实用新型多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置实施例中，该多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置的结构示意图如图1所示。图1中，该多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置包括MCU1、第一控制电路2、第二控制电路3、RAM4、FLASH5、电源模块6、蓝牙模块7、蓝牙天线8、WiFi模块9和WiFi天线10，其中，MCU1分别与第一控制电路2、第二控制电路3、RAM4、FLASH5和电源模块6连接，蓝牙模块7与第一控制电路2连接，蓝牙模块7通过蓝牙天线8连接多个蓝牙设备，WiFi模块9与第二控制电路3连接，WiFi模块9通过WiFi天线10连接云端服务器。

第一控制电路2、第二控制电路3能实现唤醒MCU1的功能。MCU1能实现双向收发数据功能，集成了透传模式和命令模式。所谓命令模式，就是通过串口命令控制模块进行广播传输操作，收到的数据含有帧头、源地址、长度等信息；所谓透传模式，就是根据设置的参数，模块进行透传数据功能，所发即所收，收到的数据不含有其他任何信息。

蓝牙天线8以透传模式收到数据后，通过第一控制电路2，将数据传输给MCU1，MCU1通过RX、TX串口，再将数据发送给第二控制电路3，再经过WiFi模块9和WiFi天线10将数据发送至云端服务器；WiFi天线10以命令模式收到数据后，通过第二控制电路3，通过MCU1，将数据发送给第一控制电路2，再经过蓝牙模块7、蓝牙天线8将数据发送至云端服务器。

当没有数据传输时，MCU1实现自动关闭，当蓝牙模块7和WiFi模块9通过天线接收到数据时，蓝牙模块7或者WiFi模块9将信息传给控制电路，第一控制电路2和第二控制电路3将唤醒MCU1。

电源模块6为整个设备提供电源。FLASH5中含有路由表，路由表用来控制整个设备连接到的多个蓝牙设备。多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置对外连接到云端服务器。云端服务器的指令、数据通过WiFi模块9接收到本多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置后，最终是以广播的方式传给蓝牙模块7。本实用新型能降低部署成本。本实施例中，MCU1、第一控制电路2、第二控制电路3、RAM4、FLASH5、蓝牙模块7和蓝牙天线8均采用现有技术中的结构，其工作原理采用的也是现有技术中的工作原理，此处不再详细獒述。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块6包括电压输入端Vin、第一电阻R1、第一二极管D1、第一MOS管M1、第一三极管Q1、第二电阻R2、第二三极管Q2、第三电阻R3、第四电阻R4和电压输出端Vo，其中，电压输入端Vin分别与第一二极管D1的阳极、第一MOS管M1的源极和第一电阻R1的一端连接，第一MOS管M1的栅极分别与第一电阻R1的另一端和第一三极管Q1的集电极连接，第一二极管D1的阴极分别与第一三极管Q1的基极、第二电阻R2的一端和第二三极管Q2的集电极连接，第一MOS管M1的漏极分别与第三电阻R3的一端和电压输出端Vo连接，第二三极管Q2的基极分别与第三电阻R3的另一端和第四电阻R4的一端连接，第一三极管Q1的发射极、第二电阻R2的另一端、第二三极管Q2的发射极和第四电阻R4的另一端均接地。

第一二极管D1为限流二极管，用于进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一二极管D1所在支路的电流较大时，通过该第一二极管D1可以降低第一二极管D1所在支路的电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此电路的安全性和可靠性较高。

值得一提的是，本实施例中，第一二极管D1的型号为L-1822，当然，在实际应用中，第一二极管D1也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

根据MCU1的需要设定一预设电压，即调整第三电阻R3与第四电阻R4的大小；之后调整第三电阻R3与第四电阻R4的比例关系，以使电压输出端Vo的电压等于预设电压时，第二三极管Q2恰好导通；第二三极管Q2即作为稳压状态与导通状态的切换开关。

当电压输入端Vin的输入电压较高，即超过预设电压时，工作于稳压状态，第二三极管Q2开始导通，输入电压钳位于预设电压；第一三极管Q1的基极开始截止，即第一三极管Q1的集电极电位随着第二三极管Q2的基极反馈的电位改变而改变，构成负反馈控制，反馈电压上升，即使第一MOS管M1的栅极的栅源电压下降，降低输出电压，反馈电压下降，即使第一MOS管M1的栅源电压上升，提高输出电压，以使输出电位始终钳位在预设电压。

当电压输入端Vin的电压不足预设电压时，工作于导通状态，第二三极管Q2截止，输出电压几乎等于输入电压；第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的集电极电位下降至近乎接地，第一MOS管M1的栅源电压达到最大值，第一MOS管M1完全导通，使输入电压以可以忽略的压降输出至MCU1。

本实施例中，第一MOS管M1为P沟道MOS管。第一三极管Q1为NPN型三极管。第二三极管Q2为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一MOS管M1也可以为N沟道MOS管，第一三极管Q1和第二三极管Q2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，该电源模块6还包括第一电容C1，第一电容C1的一端与第一三极管Q1的基极连接，第一电容C1的另一端与第二三极管Q2的集电极连接。第一电容C1为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第二三极管Q2之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。

值得一提是，本实施例中，第一电容C1的电容值为280pF。当然，在实际应用中，第一电容C1的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是，第一电容C1的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实用新型将低功耗蓝牙通讯和WiFi通讯相结合，并且长时间运行的低功耗蓝牙设备实现了组网通讯的需求，能在一个较大的范围内移动并能正常通过低功耗蓝牙收发数据，增加了收发数据的距离；设备的待机时间远比手机的待机时间长；MCU1可以单独处于睡眠状态，而不影响蓝牙模块6和WiFi模块8的正常数据接收；整个设备可实现双向收发。

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)

1.一种多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，其特征在于，包括MCU、第一控制电路、第二控制电路、RAM、FLASH、电源模块、蓝牙模块、蓝牙天线、WiFi模块和WiFi天线，所述MCU分别与所述第一控制电路、第二控制电路、RAM、FLASH和电源模块连接，所述蓝牙模块与所述第一控制电路连接，所述蓝牙模块通过所述蓝牙天线连接多个蓝牙设备，所述WiFi模块与所述第二控制电路连接，所述WiFi模块通过所述WiFi天线连接云端服务器；

所述电源模块包括电压输入端、第一电阻、第一二极管、第一MOS管、第一三极管、第二电阻、第二三极管、第三电阻、第四电阻和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第一二极管的阳极、第一MOS管的源极和第一电阻的一端连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的另一端和第一三极管的集电极连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一三极管的基极、第二电阻的一端和第二三极管的集电极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第二三极管的基极分别与所述第三电阻的另一端和第四电阻的一端连接，所述第一三极管的发射极、第二电阻的另一端、第二三极管的发射极和第四电阻的另一端均接地，所述第一二极管的型号为L-1822。

2.根据权利要求1所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，其特征在于，所述电源模块还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电容的另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第一电容的电容值为280pF。

3.根据权利要求1或2所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，其特征在于，所述第一MOS管为P沟道MOS管。

4.根据权利要求1或2所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。

5.根据权利要求1或2所述的多路蓝牙信号转WiFi无线网络信号的转换装置，其特征在于，所述第二三极管为NPN型三极管。

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