CN210954678U - 一种无线串口通讯模块 - Google Patents
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Abstract
本新型公开了一种无线串口通讯模块,包括电源模块,电连接主控模块和无线模块,包括整流模块和稳压模块，所述整流模块用于将外部DC电源电压整流为+5V，所述稳压模块用于将+5V稳压为+3.3V电压，所述整流模块配合稳压模块为主控模块和无线模块供电；主控模块，包括主控MCU，所述主控MCU通过串口连接所述无线模块并控制无线模块工作；无线模块，包括Si4432无线传输模块，所述Si4432无线传输模块能由所述主控MCU控制无线连接外部无线模块和/或上位机，并用于对串口与网络间的协议进行转换。本实用新型的无线串口通讯模块能有效缓解因设备间隔问题导致布线工程量大、通信周期长的问题并能使设备快速建立连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信模块领域,尤其是一种无线串口通讯模块。
背景技术
伴随着工业4.0的到来，国内大量的生产厂商都在面临着旧工厂升级改造问题。为了对接MES、ERP、云服务器等新型的管理设备，旧设备随之面临的是连接问题。为解决连接问题，需要采用网线通过网关在设备与设备、设备与服务器之间建立网络连接，在传统生产车间中，设备位置已经固定，而采用网线构建网络连接，而且繁琐且成本高昂的人工布线，会另厂家望而却步；同时，也会因生产环境及网线的交织及串网而造成传输受阻，设备与设备建立连接困难。现有中，为解决布线繁琐和受环境制约而影响设备连接的问题，会采用通过无线网络模块建立无线网络连接。但现有用于工厂升级改造的无线传输模块存在各无线模块之间通信协议不兼容、点对点与点对多通信效果不佳的不足。
相关技术领域中，尚缺少较佳技术方案解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的解决的技术问题是针对上述现有技术中的存在的缺陷,提供一种无线串口通讯模块,有效缓解因设备间隔问题导致布线工程量大、通信周期长的问题并能使设备快速建立连接。
为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案如下,一种无线串口通讯模块,包括：
电源模块,电连接主控模块和无线模块,包括整流模块和稳压模块，所述整流模块用于将外部DC电源电压整流为+5V，所述稳压模块用于将+5V稳压为+3.3V电压，所述整流模块配合稳压模块为主控模块和无线模块供电；
主控模块，包括主控MCU，所述主控MCU通过串口连接所述无线模块并控制无线模块工作；
无线模块，包括Si4432无线传输模块，所述Si4432无线传输模块能由所述主控MCU控制无线连接外部无线模块和/或上位机，并用于对串口与网络间的协议进行转换。
作为对上述技术方案的进一步阐述：
在上述技术方案中,所述主控MCU为MSP430F149单片机。
在上述技术方案中,所述Si4432无线传输模块为采用无线收发芯片Si4432和分集式天线开关芯片UPG2214组成的无线传输模块。
在上述技术方案中,所述整流模块包括依次电连接的按键开关SW、整流桥BD1和LM2596电源芯片U7；所述按键开关SW一端通过电端子CON2与外部DC电源的输出端电连接，另一端电连接所述整流桥BD1的输入端，所述整流桥BD1的输出端电连接所述LM2596电源芯片U7的电源输入端口Vin,所述LM2596电源芯片U7的输出端口VOUT通过由电感L1和电容组成的LC滤波电路电连接所述整流模块的直流输出端口，所述直流输出端口还电连接LM2596电源芯片U7的反馈端口FB,所述LM2596电源芯片U7用于将经整流桥BD1整流的电压稳压为+5V输出。
在上述技术方案中,所述整流桥BD1的输出端还设有用于滤波且由电容C1和电容C3组成的π型滤波电路,所述LM2596电源芯片U7的输出端口VOUT电连接用于钳位的稳压二极管D2。
在上述技术方案中,所述整流桥BD1为DB154S型号的整流桥，所述稳压二极管D2为IN4148稳压二极管。
在上述技术方案中,所述稳压模块包括AMS1117-3V3稳压芯片U8,所述AMS1117-3V3稳压芯片U8能将+5V稳压为+3.3V。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:本实用新型采用Si4432无线传输模块配合MPS430单片机构成无线串口通信模块，MPS430单片机通过控制Si4432无线传输模块工作，使Si4432无线传输模块建立与其它无线通信模块的无线连接和进行串口与网络协议之间的转换，从而实现多种串口通信协议的转换及数据传输。本实用新型的无线串口通信模块兼容多种串口通信协议，适应多种设备的无线网络连接，有效缓解因设备间隔问题导致布线工程量大、通信周期长的问题并能使设备快速建立连接。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的方框视图
图2为本实用新型一种实施例中电源模块的电路原理图；
图3为本实用新型一种实施例中主控模块的电路原理图；
图4为本实用新型一种实施例中无线传输模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
参考附图1-4,本实用新型的一种无线串口通讯模块,它包括：
电源模块100,电连接主控模块200和无线模块300,包括整流模块101和稳压模块102，所述整流模块101用于将外部DC电源(DC12V-DC28V电源)电压整流为+5V，所述稳压模块102用于将+5V稳压为+3.3V电压，所述整流模块101配合稳压模块102为主控模块200和无线模块300供电；
主控模块200，包括主控MCU U10，所述主控MCU U10通过串口连接所述无线模块300并控制无线模块300工作；在本实施例中，所述主控MCU U10为MSP430F149单片机,当然，需要理解的，主控MCU还可以选择51单片机、AVR单片机、PLC及ARM其中一种。
无线模块300，包括Si4432无线传输模块，所述Si4432无线传输模块能由所述主控MCUU10控制与外部无线模块和/或上位机(外设)无线连接，从而构建无线网络连接，同时，
Si4432无线传输模块还用于对串口与网络间的协议进行转换。
参考附图4，在本实施例中，所述Si4432无线传输模块为采用无线收发芯片Si4432U6和分集式天线开关芯片UPG2214 U5配合周边电阻、电容、电感组成的无线传输模块。
需要知道的是，本实施方式中，选用MSP430单片机为主控MCU,MSP430单片机与无线通信模块的Si4432通过SPI口连接，电路简单，干扰小。MSP430单片机通过由电压模块提供的电源配合晶振就能完成启动。
Si4432芯片是Silicon LaBs公司推出的一款高集成度、低功耗、多频段的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作电压为1.9～3.6V，20引脚QFN封装，可工作在315/433/868/915Mhz四个频段。Si4432在使用时所需的外部元件少，只需要配合晶振、电容及电感就能组成高可靠性的收发系统，设计简单，成本低。
参考附图4，无线收发芯片Si4432的SD0、SDI、SCK引脚分别外接MSP430单片机的RF-SDO、RF-SDI、RF-SCK引脚，以实现芯片间的SPI通信。此外，可以通过配置GPIO1和GPIO2引脚来设置天线开关，前端的分集式电路采用UPG2214，其中，VC1脚和VC1脚分别连接Si4432的GPIO1和GPIO2。通过交叉开关实现分集式天线发送和接收通道的自动切换，从而实现远距离的无线通讯。
参考附图2,在本实施例中，所述整流模块101包括依次电连接的按键开关SW、整流桥BD1和LM2596电源芯片U7；所述按键开关SW一端通过电端子CON2与外部DC电源的输出端电连接，另一端电连接所述整流桥BD1的输入端，所述整流桥BD1的输出端电连接所述LM2596电源芯片U7的电源输入端口Vin,所述LM2596电源芯片U7的输出端口VOUT通过由电感L1和电容(电解电容C4与无极电容C5并联)组成的LC滤波电路电连接所述整流模块101的直流输出端口(+5V)，所述直流输出端口(+5V)还电连接LM2596电源芯片U7的反馈端口FB,所述LM2596电源芯片U7用于将经整流桥BD1整流的电压稳压为+5V输出；实际中，LM2596电源芯片U7的反馈端口FB与直流输出端口(+5V)之间还会由采样电路(串联电阻组成)对直流输出端口(+5V)的输出电压进行反馈采样，使LM2596电源芯片U7输出稳定的+5V电压。在本实施例中，所述整流桥BD1的输出端还设有用于滤波且由电容C1和电容C3组成的π型滤波电路,所述LM2596电源芯片U7的输出端口VOUT电连接用于钳位的稳压二极管D2；所述整流桥BD1为DB154S型号的整流桥，所述稳压二极管D2为IN4148稳压二极管；所述稳压模块102包括AMS1117-3V3稳压芯片U8,所述AMS1117-3V3稳压芯片U8能将+5V稳压为+3.3V。
本实用新型采用Si4432无线传输模块配合MPS430单片机构成无线串口通信模块，MPS430单片机通过控制Si4432无线传输模块工作，使Si4432无线传输模块建立与其它无线通信模块的无线连接和进行串口与网络协议之间的转换，从而实现多种串口通信协议的转换及数据传输。本实用新型的无线串口通信模块兼容多种串口通信协议，适应多种设备的无线网络连接，有效缓解因设备间隔问题导致布线工程量大、通信周期长的问题并能使设备快速建立连接。
以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种无线串口通讯模块,其特征在于,包括：
电源模块,电连接主控模块和无线模块,包括整流模块和稳压模块，所述整流模块用于将外部DC电源电压整流为+5V，所述稳压模块用于将+5V稳压为+3.3V电压，所述整流模块配合稳压模块为主控模块和无线模块供电；
主控模块，包括主控MCU，所述主控MCU通过串口连接所述无线模块并控制无线模块工作；
无线模块，包括Si4432无线传输模块，所述Si4432无线传输模块能由所述主控MCU控制无线连接外部无线模块和/或上位机，并用于对串口与网络间的协议进行转换。
2.根据权利要求1所述的一种无线串口通讯模块,其特征在于,所述主控MCU为MSP430F149单片机。
3.根据权利要求2所述的一种无线串口通讯模块,其特征在于,所述Si4432无线传输模块为采用无线收发芯片Si4432和分集式天线开关芯片UPG2214组成的无线传输模块。
4.根据权利要求3所述的一种无线串口通讯模块,其特征在于,所述整流模块包括依次电连接的按键开关SW、整流桥BD1和LM2596电源芯片U7；所述按键开关SW一端通过电端子CON2与外部DC电源的输出端电连接，另一端电连接所述整流桥BD1的输入端，所述整流桥BD1的输出端电连接所述LM2596电源芯片U7的电源输入端口Vin,所述LM2596电源芯片U7的输出端口VOUT通过由电感L1和电容组成的LC滤波电路电连接所述整流模块的直流输出端口，所述直流输出端口还电连接LM2596电源芯片U7的反馈端口FB,所述LM2596电源芯片U7用于将经整流桥BD1整流的电压稳压为+5V输出。
5.根据权利要求4所述的一种无线串口通讯模块,其特征在于，所述整流桥BD1的输出端还设有用于滤波且由电容C1和电容C3组成的π型滤波电路,所述LM2596电源芯片U7的输出端口VOUT电连接用于钳位的稳压二极管D2。
6.根据权利要求5所述的一种无线串口通讯模块,其特征在于，所述整流桥BD1为DB154S型号的整流桥，所述稳压二极管D2为IN4148稳压二极管。
7.根据权利要求6所述的一种无线串口通讯模块,其特征在于,所述稳压模块包括AMS1117-3V3稳压芯片U8,所述AMS1117-3V3稳压芯片U8能将+5V稳压为+3.3V。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115482654A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-16 | 江西志特新材料股份有限公司 | 一种基于lora无线通信的硬件通讯系统 |
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