CN211018823U - 一种干节点信号转换电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种干节点信号转换电路，包括接口电路、中央转换电路、以及无线通讯电路，所述中央转换电路包括中央转换芯片，所述中央转换芯片设置有与所述接口电路的第一接口信号端，所述中央转换芯片还设置有与所述无线通讯电路连接第一无线信号端；所述中央转换电路获取并处理所述接口电路、无线通讯电路传来的待转换协议信号。其有益效果在于，本申请的转换电路适用场景多样，可用于实现各类信号转换，将从接口电路或无线通讯电路接收信号接入智慧网关，实现各用电设备智联连接。

Description

一种干节点信号转换电路

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，特别涉及一种干节点信号转换电路。

背景技术

干节点是种自身还带电的空接点，本质上是一种无源开关，具有闭合和断开的两种状态，两个接触点之间没有极性，可以互换；在楼宇系统中干节点常用于连接传感器无件，门铃，开关等设备。

智慧楼宇是以楼宇建筑为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，智慧楼宇是在互联网影响之下物联化的体现。智慧楼宇通过物联网技术将各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。智慧楼宇不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。智慧酒店、智慧家庭、智慧公寓、智慧办公都被包含于智慧楼宇。

现在处于传统楼宇向智慧楼宇的过渡时期，大量的传统酒店、住宅、公寓亟待智慧改造，但这些传统楼宇原来使用的干节点信号设备不能直接与智慧网关对接，需要更换成各种支持物联网协议的设备，这对于传统楼宇智慧化改造是一笔不小的成本。

实用新型内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种干节点信号转换电路，包括接口电路、中央转换电路、以及无线通讯电路，所述中央转换电路包括中央转换芯片，所述中央转换芯片设置有与所述接口电路的第一接口信号端，所述中央转换芯片还设置有与所述无线通讯电路连接第一无线信号端；所述中央转换电路获取并处理所述接口电路、无线通讯电路传来的待转换协议信号。

可选地，所述接口电路包括接口芯片，所述接口芯片设置有与所述第一接口信号端连接的第二接口信号端，所述接口芯片还通过设置接口通讯端与外部干节点设备连接。

可选地，所述接口芯片还设置有第一信号指示端，所述第一信号指示端连接设于所述中央转换电路的第二信号指示端。

可选地，所述接口芯片通过RS485总线与外部干节点设备连接。

可选地，所述无线通讯电路，包括射频芯片、以及连接在所述射频芯片输出端的谐振电路，所述射频芯片的输入端连接在所述中央转换芯片的信号输出端传来的信号，且由所述谐振电路向外辐射。

可选地，所述射频芯片集成有Zigbee通讯单元和/或Thread通讯单元。

可选地，所述射频芯片包括通讯模块、接口模块、电源模块、以及接地模块；所述通讯模块设置有与所述第一无线信号端连接第二无线信号端，所述接口模块设置有与所述谐振电路连接接口端，所述电源模块设置用于供电的电源输入端，所述接地模块接地。

可选地，所述谐振电路包括第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容、以及天线；

其中，第一电感、第二电感、天线依次串联在所述射频芯片的输出端；所述第一电容连接在所述第一电感、第二电感之间，且所述第一电容另一端接地；所述第二电容、第三电容分别连接在所述第二电感、天线之间，且所述第二电容、第三电容另一端接地。

可选地，所述接口电路、中央转换电路、无线通讯电路均由外部48V电源供电。

本申请的一种干节点信号转换电路，中央转换电路通过接收来自接口电路信号或无线通讯电路的信号，且待转换协议信号转换为电路输出所需的信号，可实现从接口电路接收外部干节点设备通过RS485传来的MOSBUS或其他类型协议的信号，并将MOSBUS或其他类型协议的信号转换为中央转换电路与无线通讯电路的私有协议信号，通过无线通讯模块与外部设备进行通讯。同时，本申请的电路也可以通过无线通讯模块接收外部传来的无线信号，并通过无线通讯模块和中央转换电路之间私有协议进行信号传输，随后中央转换电路通过将无线信号转换为MOSBUS或其他类型协议的信号，通过RS485总线输出到受控外部干节点设备。此外，本申请从接口电路接收外部干节点设备通过RS485传来的MOSBUS或其他类型协议的信号，也可以在中央转换电路中转换并输出适用于受控外部干节点设备接收的其他协议信号，对外部干节点设备进行控制。其中，受控外部干节点设备可以是门锁、LED、继电器等；无线通讯模块可以是集成有Zigbee通讯单元和/或Thread通讯单元的通讯模块的通讯模块。其有益效果在于，本申请的转换电路适用场景多样，可用于实现各类信号转换，将从接口电路或无线通讯电路接收信号接入智慧网关，实现各用电设备智联连接。

附图说明

图1为本申请实施例的转换电路结构示意图；

图2为本申请实施例的转换电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在如图1-2所示的实施例中，本申请提供了一种干节点信号转换电路，包括接口电路200、中央转换电路100、以及无线通讯电路，中央转换电路100包括中央转换芯片U1，中央转换芯片U1设置有与接口电路200的第一接口信号端PA9，第一接口信号端PA12，中央转换芯片U1还设置有与无线通讯电路连接第一无线信号端PC13-RTC、第一无线信号端NRST；中央转换电路100获取并处理接口电路200、无线通讯电路传来的待转换协议信号。中央转换电路100通过接收来自接口电路200信号或无线通讯电路的信号，且待转换协议信号转换为电路输出所需的信号，可实现从接口电路200接收外部干节点设备400通过RS485传来的MOSBUS或其他类型协议的信号，并将MOSBUS或其他类型协议的信号转换为中央转换电路100与无线通讯电路的私有协议信号，通过无线通讯模块与外部设备进行通讯。同时，本申请的电路也可以通过无线通讯模块接收外部传来的无线信号，并通过无线通讯模块和中央转换电路100之间私有协议进行信号传输，随后中央转换电路100通过将无线信号转换为MOSBUS或其他类型协议的信号，通过RS485总线输出到受控外部干节点设备400。此外，本申请从接口电路200接收外部干节点设备400通过RS485传来的MOSBUS或其他类型协议的信号，也可以在中央转换电路100中转换并输出适用于受控外部干节点设备400接收的其他协议信号，对外部干节点设备400进行控制。其中，中央转换芯片U1采用嵌入式ARM Cortex M4系列芯片，受控外部干节点设备400可以是门锁、LED、继电器等；无线通讯模块可以是集成有Zigbee通讯单元和/或Thread通讯单元的通讯模块的通讯模块。本申请的转换电路适用场景多样，可用于实现各类信号转换，将从接口电路200或无线通讯电路接收信号接入智慧网关，实现各用电设备智联连接。

在一些实施中，接口电路200包括接口芯片U2，接口芯片U2设置有与第一接口信号端PA9、第一接口信号端PA12连接的第二接口信号端R、第二接口信号端D，接口芯片U2还通过设置接口通讯端A、接口通讯端B与外部干节点设备400连接。在本实施例中，接口芯片U2为RS485芯片且通过RS485总线与外部干节点设备400连接；外部干节点设备400可以输出信号的通讯设备，也可以是受控设备如门锁、LED、继电器等；RS485总线传来的信号可以是MODBUS、FieldBus、ProfiBus、CANbus、CC-Link或其他类型协议的信号，在本实施例中，传输的协议类型为MODBUS协议。接口芯片U2还设置有第一信号指示端/RE，第一信号指示端DE，第一信号指示端/RE，第一信号指示端DE连接设于中央转换电路100的第二信号指示端PA11。在本实施例中，接口芯片U2与中央转换芯片U1为双向传输，从RS485总线传来的信号是差分信号，在接口芯片U2上设置有第一信号指示端/RE，第一信号指示端DE，当RS485总线向接口芯片U2输出信号时，第一信号指示端/RE，第一信号指示端DE通过电位信息，向设于中央转换电路100的第二中央转换芯片U1的输出信号，使中央转换芯片U1通过接口芯片U2接收来自RS485总线的信号。

在一些实施例中，无线通讯电路包括射频芯片U3、以及连接在射频芯片U3输出端的谐振电路310，射频芯片U3的输入端连接在中央转换芯片U1的信号输出端传来的信号，且由谐振电路310向外辐射。本申请所公开的公开转换电路通过无线通讯电路，与外部无线网络进行连通。在本实施例中，射频芯片U3可以是是包括Zigbee通讯单元的射频芯片U3，与外部的Zigbee网络和/或Zigbee设备进行连接，连入智慧网关；其中，Zigbee模块包括Zigbee收发器芯片并与该Zigbee收发器芯片电性连接的天线ANT、配对启动按键、电源开关、电源，该电源还与电池连接从而构成Zigbee收发器芯片的供电开关回路，该Zigbee收发器芯片通过天线ANT与网关、遥控进行配对。射频芯片U3也可以是包括Thread通讯单元的射频芯片U3，与外部的Thread网络和/或Thread设备进行连接，连入智慧网关，其中，包括Thread收发器芯片并与该Thread收发器芯片电性连接的天线ANT、配对启动按键、电源开关、电源，该电源还与电池连接从而构成Thread收发器芯片的供电开关回路，该Zigbee收发器芯片通过天线ANT与网关、遥控进行配对。此外，本申请的射频芯片U3可以同时集成Zigbee通讯单元和Thread通讯单元，使本申请可通过多种无线通讯方式进行智慧网关进行互联。其中，本申请的射频芯片U3可以是EFR32MG1P732F256GM32芯片。射频芯片U3包括通讯模块RF TX/RX、接口模块RF I/O、电源模块Power、以及接地模块Ground；通讯模块RF TX/RXRF TX/RX设置有与第一无线信号端PC13-RTC、第一无线信号端NRST连接第二无线信号端TX、第二无线信号端RX，与中央转换电路100进行通讯。接口模块RF I/O设置有与谐振电路310连接的接口端2G4RF_IOP、接口端2G4RF_ION，电源模块Power设置用于供电的电源输入端RFVDD、电源输入端PAVDD，接地模块Ground接地。谐振电路310包括第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、以及天线ANT；其中，第一电感L1、第二电感L2、天线ANT依次串联在射频芯片U3的输出端；第一电容C1连接在第一电感L1、第二电感L2之间，且第一电容C1另一端接地；第二电容C2、第三电容C3分别连接在第二电感L2、天线ANT之间，且第二电容C2、第三电容C3另一端接地。本申请通过谐振电路310接收或发射无线信号。

在一些实施例中，接口电路200、中央转换电路100、无线通讯电路均有外部48V电源进行供电。本申请采用光伏防雷保持电路，适用于48V至0V至-48V多样输入。

在本申请实施例中，在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种干节点信号转换电路，其特征在于，包括接口电路（200）、中央转换电路（100）、以及无线通讯电路（300），所述中央转换电路（100）包括中央转换芯片（U1），所述中央转换芯片（U1）设置有与所述接口电路（200）的第一接口信号端（PA9，PA12），所述中央转换芯片（U1）还设置有与所述无线通讯电路（300）连接的第一无线信号端（PC13-RTC，NRST）；所述中央转换电路（100）获取并处理所述接口电路（200）、无线通讯电路（300）传来的待转换协议信号。

2.根据权利要求1所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述接口电路（200）包括接口芯片（U2），所述接口芯片（U2）设置有与所述第一接口信号端（PA9，PA12）连接的第二接口信号端（R，D），所述接口芯片（U2）还通过设置接口通讯端（A，B）与外部干节点设备连接。

3.根据权利要求2所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述接口芯片（U2）还设置有第一信号指示端（/RE，DE），所述第一信号指示端（/RE，DE）连接设于所述中央转换电路（100）的第二信号指示端（PA11）。

4.根据权利要求2所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述接口芯片（U2）通过RS485总线与外部干节点设备连接。

5.根据权利要求1所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述无线通讯电路（300）包括射频芯片（U3）、以及连接在所述射频芯片（U3）输出端的谐振电路（310），所述射频芯片（U3）的输入端连接在所述中央转换芯片（U1）的信号输出端传来的信号，且由所述谐振电路（310）向外辐射。

6.根据权利要求5所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述射频芯片（U3）集成有Zigbee通讯单元和/或Thread通讯单元。

7.根据权利要求6所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述射频芯片（U3）包括通讯模块、接口模块、电源模块、以及接地模块；所述通讯模块设置有与所述第一无线信号端（PC13-RTC，NRST）连接第二无线信号端（TX，RX），所述接口模块设置有与所述谐振电路（310）连接的接口端（2G4RF_IOP，2G4RF_ION），所述电源模块设置用于供电的电源输入端，所述接地模块接地。

8.根据权利要求5所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述谐振电路（310）包括第一电感（L1）、第二电感（L2）、第一电容（C1）、第二电容（C2)、第三电容（C3)、以及天线（ANT)；

其中，第一电感（L1）、第二电感（L2）、天线（ANT)依次串联在所述射频芯片（U3）的输出端；所述第一电容（C1）连接在所述第一电感（L1）、第二电感（L2）之间，且所述第一电容（C1）另一端接地；所述第二电容（C2)、第三电容（C3)分别连接在所述第二电感（L2）、天线（ANT)之间，且所述第二电容（C2)、第三电容（C3)另一端接地。

9.根据权利要求1所述的一种干节点信号转换电路，其特征在于，所述接口电路（200）、中央转换电路（100）、无线通讯电路（300）均由外部48V电源供电。

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