CN210804400U - 一种通讯管理机及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种通讯管理机及系统，包括：主控芯片、无线发射模块、网口及调试串口及与主控芯片电气连接的扩展模块；扩展模块包括第一串口扩展模块、第二串口扩展模块、USB扩展模块、I2C扩展模块；主控芯片的串口与第一扩展模块电气连接，主控芯片的串口与第二串口扩展模块电气连接，主控芯片的USB接口与USB扩展模块电气连接，无线发射模块与主控芯片电气连接，I2C扩展模块与主控芯片的I2C接口电气连接，网口、调试串口与主控芯片电气连接的UART接口。基于本实用新型，通过设置多个通讯接口用于匹配上位机与下位机，同时具备千兆网口和路由功能，有效避免通讯管理机无法满足与上位机、下位机的情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯领域，特别涉及一种通讯管理机及系统。
背景技术
通讯管理机用于接收SCADA和RTU的命令、数据，并将命令、数据发送至下位机，如步进电机、伺服电机等用于接收并执行命令，由此可见，通讯管理机起着上下联络的作用，它是自动化系统信息管理和流通的中枢，但是，目前市面上的通讯管理机，与上位机及下位机的通讯接口较少网速慢无路由功能，经常出现无法与上位机及下位机的通讯的通讯需求。
实用新型内容
本实用新型公开了一种通讯管理机及系统，通过设置多个通讯接口用于匹配上位机与下位机，同时具备千兆网口和路由功能，有效避免通讯管理机无法满足与上位机、下位机的情况。
本实用新型第一实施例提供了一种通讯管理机，包括：主控芯片、无线发射模块、网口及调试串口及与所述主控芯片电气连接的扩展模块；
其中，所述扩展模块包括第一串口扩展模块、第二串口扩展模块、USB扩展模块、I2C扩展模块；
所述主控芯片的串口与所述第一扩展模块电气连接，所述主控芯片的串口与所述第二串口扩展模块电气连接，所述主控芯片的USB接口与所述USB扩展模块电气连接，所述无线发射模块与所述主控芯片电气连接，I2C扩展模块与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述网口、所述调试串口与所述主控芯片电气连接的UART接口。
优选地，所述I2C扩展模块包括看门狗芯片、时钟芯片、加密芯片、存储芯片、扩展IO口指示灯；
其中，所述看门狗芯片的输入端与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述看门狗芯片的输出端与所述主控芯片的复位端电气连接，所述存储芯片与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述加密芯片与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述扩展IO口指示灯与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述时钟芯片与所述主控芯片的I2C接口电气连接。
优选地，所述网口包括至少一个WAN口和至少一个LAN口，其中，所述WAN口用于连接外网，所述LAN口用于连接内网。
优选地，所述USB扩展模块包括：TF卡及2G/3G/4G模块；
所述TF卡及所述2G/3G/4G模块与所述主控芯片的USB端口电气连接。
优选地，第一串口扩展模块包括：第一扩展IO模块及第一扩展串口；
其中，所述第一IO模块与所述主控芯片的串口电气连接，所述第一扩展串口与所述主控芯片的串口电气连接。
优选地，第二串口扩展模块包括第二扩展IO模块、第二扩展串口及LORA无线接口；
其中，所述第二IO模块与所述主控芯片的串口电气连接，所述第二扩展串口与所述主控芯片的串口电气连接，所述LORA无线接口与所述主控芯片的串口电气连接。
优选地，所述无线发射模块包括5.8G无线发射芯片和2.4G无线发射芯片；
其中，所述5.8G无线发射芯片及所述2.4G无线发射芯片与所述主控芯片的PCIE接口电气连接。
优选地，所述主控芯片的型号为MT7621A。
优选地，所述所述存储芯片的型号为AT24C02。
本实用新型第二实施例提供了一种通讯管理系统，包括：终端、测控设备及如权上所述的一种通讯管理机，其中，所述通讯管理机通过所述扩展模块与所述终端进行无线通讯，所述测控设备通过所述扩展模块将参数信息发送至所述通讯管理机。
基于本实用新型提供的一种通讯管理机及系统，通过在主控芯片上设置有调试串口、网口、用于外界对通讯管理机进行调试，在主控芯片接有无线模块，用于与终端进行通讯，通过扩展芯片与所述主控芯片的电气连接，使得通信管理机可进行数字量的输入和输出，主控芯片的PCIE接口接有无线发射芯片用于多个主机间进行无线交互，主控芯片设置有WAN口，LAN用于与外网及内网进行通讯，通过通讯接口的设置可有效避免通讯管理机无法满足与上位机、下位机的情况。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例提供一种通讯管理机结构连接图；
图2是本实用新型第二实施例提供一种通讯管理系统示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
本实用新型公开了一种通讯管理机及系统，通过设置多个通讯接口用于匹配上位机与下位机，同时具备千兆网口和路由功能，有效避免通讯管理机无法满足与上位机、下位机的情况。
请参阅图1，本实用新型第一实施例提供了一种通讯管理机，包括：主控芯片1、无线发射模块、网口7及调试串口8及与所述主控芯片1电气连接的扩展模块；
其中，所述扩展模块包括第一串口扩展模块2、第二串口扩展模块3、USB扩展模块4、I2C扩展模块5；
所述主控芯片1的串口与所述第一扩展模块电气连接，所述主控芯片1的串口与所述第二串口扩展模块3电气连接，所述主控芯片1的USB接口与所述USB扩展模块4电气连接，所述无线发射模块与所述主控芯片1电气连接，I2C扩展模块5与所述主控芯片1的I2C接口电气连接，所述网口7、所述调试串口8与所述主控芯片1电气连接的UART接口。
在本实施例中，所述I2C扩展模块5包括看门狗芯片、时钟芯片、加密芯片、存储芯片、扩展IO口指示灯；
其中，所述看门狗芯片的输入端与所述主控芯片1的I2C接口电气连接，所述看门狗芯片的输出端与所述主控芯片1的复位端电气连接，所述存储芯片与所述主控芯片1的I2C接口电气连接，所述加密芯片与所述主控芯片1的I2C接口电气连接，所述扩展IO口指示灯与所述主控芯片1的I2C接口电气连接，所述时钟芯片与所述主控芯片1的I2C接口电气连接。
需要说明的是，所述看门狗芯片的输入端连接有一个定时模块，所述主控芯片1的输出端通过一个时钟模块与所述看门狗芯片电气连接，所述主控芯片1定时输出一个信号至所述看门狗芯片(即喂狗)，如果超时输出一个信号至所述看门狗芯片，所述看门狗芯片输出一个电信号至所述主控芯片1的复位端，对所述主控芯片1进行复位，避免所述主控芯片1死机，其中，所述看门狗的芯片型号为IMP706RESA,所述定时模块的芯片可以为555定时芯片，加密芯片型号DM2016，所述加密芯片用于在数据传输过程对数据进行加密，所述扩展IO口指示灯用于指示管理机的运行状态，当然，在其他实施例中，也可以是其他类型的芯片型号，其连接关系对应改变，这里不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。
在本实施例中，所述网口7包括至少一个WAN口和至少一个LAN口，其中，所述WAN口用于连接外网，所述LAN口用于连接内网。
需要说明的是，在无线通讯模块无法访问无线网络时，通过WAN口连接以太网，使的通讯管理机与外部终端进行信息交互，WAN口用于内网间的设备互相访问。
在本实施例中，所述USB扩展模块4包括：TF卡及2G/3G/4G模块；
所述TF卡及所述2G/3G/4G模块通过USB扩展芯片与所述主控芯片1的USB端口电气连接。
需要说明的是，所述USB扩展芯片采用MicroChip的USB2514与所述主控芯片1的USB扩展接口进行电连接，所述TF卡用于记录存储管理机的历史数据，所述2G/3G/4G模块在无法访问以太网时与终端进行通讯，进行数据交互。
在本实施例中，第一串口扩展模块2包括：第一扩展IO模块及第一扩展串口；
所述第一IO模块及所述第一扩展串口通过第一扩展芯片与所述主控芯片1的串口电气连接；其中，所述第一扩展芯片的型号为STM32F103。
需要说明的是，所述第一IO模块可以为4路输入IO口和2路输出IO口，第一扩展串口可以为4路串口，所述IO模块用于进行数字的输入输出，IO输出端可以用于输出一个电信号至继电器或接触器的线圈，使得继电器或接触器吸合，导通下位机回路，如步进电机或电动气缸等。
在本实施例中，第二串口扩展模块3包括第二扩展IO模块、第二扩展串口及LORA无线接口；
其中，所述第二IO模块、所述第二扩展串口及所述LORA无线接口通过第二扩展芯片与所述主控芯片1的串口电气连接，其中，所述第二扩展芯片的型号为STM32F103。
需要说明的是，所述第二IO模块可以为4路输入IO口和2路输出IO口，第二扩展串口可以为4路串口。所述IO模块用于进行数字的输入输出，IO输出端可以用于输出一个电信号至继电器或接触器的线圈，使得继电器或接触器吸合，导通下位机回路，如步进电机或电动气缸等，所述LORA无线接口用于连接LORA无线通讯模块。
在本实施例中，所述无线发射模块包括5.8G无线发射芯片和2.4G无线发射芯片；
其中，所述5.8G无线发射芯片及所述2.4G无线发射芯片与所述主控芯片1的PCIE接口电气连接。
需要说明的是，所述5.8G无线发射芯片的型号为MT7612E，以实现IEEE802.11ac，所述5.8G无线发射芯片支持2*2MIMO，同时外扩了一个Transceiver SKY85717，来优化WIFI无线参数性能。
所述2.4G无线发射芯片的型号为MT7603E，以实现IEEE802.11b/g/n，所述2.4G无线发射芯片支持2*2MIMO，同时外扩了一个Transceiver SKY85303，来优化WIFI无线参数性能。
所述5.8G无线发射芯片用于发射5.8G频段的无线网，用于能接收5.8G频段的无线网络的设备进行访问，所述2.4G无线发射芯片用于发射2.4G频段的无线网，用于能接收2.4G频段的无线网络的设备进行访问，当然，在其他实施例中，所述5.8G无线发射芯片及所述2.4G无线发射芯片的型号还可以是其他的型号，其连接关系对应改变，这里不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。
在本实施例中，所述主控芯片1的型号为MT7621A。
在本实施例中，所述所述存储芯片的型号为AT24C02。
请参阅图2，本实用新型第二实施例提供了一种通讯管理系统，包括：终端9、测控设备10及如权上所述的一种通讯管理机，其中，所述通讯管理机通过所述扩展模块与所述终端9进行无线通讯，所述测控设备10通过所述扩展模块将参数信息发送至所述通讯管理机。
需要说明的是，所述终端9可以是调度中心等主站系统用于接收所述通讯管理机转发的测控设备的运行参数，所述通讯管理机与所述终端9间可以采用以太网进行通讯，也可以采用2G/3G/4G模块进行通讯，其中，所述测控设备10可以是电表、火灾探测器等，可以通过串口与通讯管理机进行电气连接，其通讯协议可以是MODBUS协议。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种通讯管理机，其特征在于，包括：主控芯片、无线发射模块、网口及调试串口及与所述主控芯片电气连接的扩展模块；
其中，所述扩展模块包括第一串口扩展模块、第二串口扩展模块、USB扩展模块、I2C扩展模块；
所述主控芯片的串口与所述第一串口扩展模块电气连接，所述主控芯片的串口与所述第二串口扩展模块电气连接，所述主控芯片的USB接口与所述USB扩展模块电气连接，所述无线发射模块与所述主控芯片电气连接，I2C扩展模块与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述网口、所述调试串口与所述主控芯片电气连接的UART接口。
2.根据权利要求1所述的一种通讯管理机，其特征在于，所述I2C扩展模块包括看门狗芯片、时钟芯片、加密芯片、存储芯片、扩展IO口指示灯；
其中，所述看门狗芯片的输入端与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述看门狗芯片的输出端与所述主控芯片的复位端电气连接，所述存储芯片与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述加密芯片与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述扩展IO口指示灯与所述主控芯片的I2C接口电气连接，所述时钟芯片与所述主控芯片的I2C接口电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种通讯管理机，其特征在于，所述网口包括至少一个WAN口和至少一个LAN口，其中，所述WAN口用于连接外网，所述LAN口用于连接内网。
4.根据权利要求1所述的一种通讯管理机，其特征在于，所述USB扩展模块包括：TF卡及2G/3G/4G模块；
所述TF卡及所述2G/3G/4G模块与所述主控芯片的USB端口电气连接。
5.根据权利要求1所述的一种通讯管理机，其特征在于，第一串口扩展模块包括：第一扩展IO模块及第一扩展串口；
其中，所述第一扩展IO模块与所述主控芯片的串口电气连接，所述第一扩展串口与所述主控芯片的串口电气连接。
6.根据权利要求1所述的一种通讯管理机，其特征在于，第二串口扩展模块包括第二扩展IO模块、第二扩展串口及LORA无线接口；
其中，所述第二扩展IO模块与所述主控芯片的串口电气连接，所述第二扩展串口与所述主控芯片的串口电气连接，所述LORA无线接口与所述主控芯片的串口电气连接。
7.根据权利要求1所述的一种通讯管理机，其特征在于，所述无线发射模块包括5.8G无线发射芯片和2.4G无线发射芯片；
其中，所述5.8G无线发射芯片及所述2.4G无线发射芯片与所述主控芯片的PCIE接口电气连接。
8.根据权利要求1所述的一种通讯管理机，其特征在于，所述主控芯片的型号为MT7621A。
9.根据权利要求2所述的一种通讯管理机，其特征在于，所述存储芯片的型号为AT24C02。
10.一种通讯管理系统，其特征在于，包括：终端、测控设备及如权利要求1至9任意一项所述的一种通讯管理机，其中，所述通讯管理机通过所述扩展模块与所述终端进行无线通讯，所述测控设备通过所述扩展模块将参数信息发送至所述通讯管理机。
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