CN213302824U - 一种基于物联网的控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于物联网的控制器，包括金属壳体和电路系统，电路系统包括主控单元、无线通信单元、GPS时钟单元、数据传输接口单元、数据暂存单元、外部设备接口单元、电源单元以及显示单元；主控单元、无线通信单元、外部设备接口单元、GPS时钟单元和数据暂存单元集成在第一电路板上，数据传输接口单元、电源单元以及显示单元集成在第二电路板上；第一电路板和第二电路板均安装在金属壳体内。本实用新型具有两种实现逻辑控制的方式可以选择，一种基于高级语言编程，另一种通过手机中的配置软件对物联网控制器的逻辑配置，实现现场的控制功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于物联网的控制器。
背景技术
目前，生产车间正处于万物互联时代的转型升级阶段中，生产数据和设备数据的采集分析已成为企业数字化变革的核心驱动力。但传统的数字化升级方案需组合PLC、PC、网关、SCADA软件等多个领域不同功能的产品，通过系统集成来实现工业物联网方案，系统架构一般较为复杂，开发及维护成本昂贵、高安全风险等。
现有的物联网控制器，功能简单，不能实现现场的逻辑控制，采用普通 GRPS 模组，速度慢，频繁掉线；只有网络数据透传的功能，抗干扰能力差，输入输出没有光电隔离；现场的控制逻辑处理在云端或实现逻辑控制功能需要借用另一个控制器，如PLC、PC等来实现逻辑功能；还有一些物联网控制器虽然有逻辑控制功能，需要用电脑高级语言编程，增加了编程调试的难度；与外界的连接端口少并且单一，控制器的工作状态要么没有，或者有LED灯来指示。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于物联网的控制器，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种基于物联网的控制器，包括金属壳体和电路系统，所述电路系统包括主控单元、无线通信单元、GPS时钟单元、数据传输接口单元、数据暂存单元、外部设备接口单元、电源单元以及显示单元，所述无线通信单元、GPS时钟单元、数据传输接口单元、数据暂存单元、外部设备接口单元、电源单元以及显示单元均与所述主控单元信号连接；
所述主控单元、无线通信单元、外部设备接口单元、GPS时钟单元和数据暂存单元集成在第一电路板上，所述数据传输接口单元、电源单元以及显示单元集成在第二电路板上；
所述第一电路板和第二电路板均安装在所述金属壳体内。
在本申请公开的一个实施例中，所述控制器还包括按键单元，所述按键单元包括按键和与所述按键连接的按键驱动电路，所述按键驱动电路与所述主控单元信号连接，所述按键驱动电路集成在所述第二电路板上，所述按键活动嵌设在所述金属壳体上。
在本申请公开的一个实施例中，所述主控单元包括MCU、系统时钟、电压转换电路以及USB调试电路，所述系统时钟、电压转换电路以及USB调试电路均与所述MCU信号连接。
在本申请公开的一个实施例中，所述无线通信单元包括4G模块和WIF模块，用于数据透传、短信传输到云端。
在本申请公开的一个实施例中，所述数据暂存单元包括数据暂存电路，用于在无线信号断开时，将数据和时间记录并存储，当无线信号恢复时，将数据和时间通过所述无线通信单元重新发送到云端。
在本申请公开的一个实施例中，所述数据传输接口单元包括数字量输入输出接口电路和模拟量输入输出接口电路，所述数字量输入输出接口电路和模拟量输入输出接口电路均通过光耦合器进行光电隔离。
在本申请公开的一个实施例中，所述外部设备接口单元包括9针串口电路和网口电路，所述9针串口电路用于外接仪器仪表，所述网口电路用于连接外部控制器。
在本申请公开的一个实施例中，所述显示单元包括OLED显示屏和OLED驱动电路，所述OLED驱动电路与所述主控单元信号连接，所述OLED显示屏嵌设在所述金属壳体上。
在本申请公开的一个实施例中，所述第一电路板和第二电路板表面均设置有护形涂层。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的基于物联网的控制器，具有两种实现逻辑控制的方式可以选择，一种基于高级语言编程，另一种通过手机中的配置软件对物联网控制器的逻辑配置，实现现场的控制功能。
控制器的低频电路的与高频电路分离在两块独立的电路板中。电路板中的I/O接口电路具有单独的光电隔离，电路板中多点接地，抗干扰能力强；外部设备接口多样，可以与多种外部设备进行通信连接，能够适应多类型的外部接口场合，方便对设备或系统远程维护，逻辑配置更容易。
物联网控制器带OLED显示器，使控制器的工作状态，现场的工作情况能更直观的反应。
金属外壳既能防止无线通信单元工作时对外界产生干扰和辐射，又屏蔽外界对物联网控制器产生干扰。
附图说明
图1是本实用新型一种基于物联网的控制器的系统结构示意图；
图2是本实用新型一种基于物联网的控制器的MCU的电路图；
图3是本实用新型一种基于物联网的数据暂存单元的电路图；
图4是本实用新型一种基于物联网的数字量输入输出接口电路的电路图；
图5是本实用新型一种基于物联网的模拟量输入输出接口电路的电路图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：
如图1所示，本实用新型的一种基于物联网的控制器，包括金属壳体和电路系统，电路系统包括主控单元、无线通信单元、GPS时钟单元、数据传输接口单元、数据暂存单元、外部设备接口单元、电源单元以及显示单元，无线通信单元、GPS时钟单元、数据传输接口单元、数据暂存单元、外部设备接口单元、电源单元以及显示单元均与主控单元信号连接；主控单元、无线通信单元、外部设备接口单元、GPS时钟单元和数据暂存单元集成在第一电路板上，数据传输接口单元、电源单元以及显示单元集成在第二电路板上；第一电路板和第二电路板均安装在金属壳体内。
金属外壳既能防止无线通信单元工作时对外界产生干扰和辐射，又屏蔽外界对物联网控制器产生干扰。将控制器的低频电路的与高频电路分离在两块独立的电路板中，减少相互干扰，集成度高，同等功能下成本更低。
在本申请公开的一个实施例中，控制器还包括按键单元，按键单元包括按键和与按键连接的按键驱动电路，按键驱动电路与主控单元信号连接，按键驱动电路集成在第二电路板上，按键活动嵌设在金属壳体上，方便控制人员通过按键对控制器进行控制操作。
具体的，如图2-图5所示，主控单元包括MCU、系统时钟、电压转换电路以及USB调试电路，系统时钟、电压转换电路以及USB调试电路均与MCU信号连接。MCU的型号为STM32F103C8T6。
在本申请公开的一个实施例中，无线通信单元包括4G模块和WIF模块，用于数据透传、短信传输到云端。WIF模块默认作为无线接入点，与手机连接，通过手机中的配置软件对物联网控制器的逻辑配置，实现现场的控制功能。
在控制器使用默认控制模式时，控制里已经载入程序，使用手机APP对控制器中变量进行与或非、延时、定时功能、串口（Modbus RTU）、云端IP 地址设置来实现简易逻辑与通讯。也可以通过无线（4G、GPRS）方式，将设置好的文件以透传的方式传输，并下载到控制器的STM32F103C8T6中。
在控制器使用自定义编程模式时，支持在Keil uVision5平台编程，通过远程无线（4G、GPRS）方式下载或现场通过USB MICRO接口现场编程，调试。
数据暂存单元包括数据暂存电路，用于在无线信号断开时，将数据和时间记录并存储，当无线信号恢复时，将数据和时间通过无线通信单元重新发送到云端。
数据传输接口单元包括数字量输入输出接口电路和模拟量输入输出接口电路，数字量输入输出接口电路和模拟量输入输出接口电路均通过光耦合器进行光电隔离。
在本申请公开的一个实施例中，外部设备接口单元包括9针串口电路和网口电路，9针串口电路用于外接仪器仪表，网口电路用于连接外部控制器。外部设备接口多样，可以与多种外部设备进行通信连接，能够适应多类型的外部接口场合，方便对设备或系统远程维护，逻辑配置更容易。
在本申请公开的一个实施例中，显示单元包括OLED显示屏和OLED驱动电路，OLED驱动电路与主控单元信号连接，OLED显示屏嵌设在金属壳体上。物联网控制器带OLED显示器，使控制器的工作状态，现场的工作情况能更直观的反应。
在本申请公开的一个实施例中，第一电路板和第二电路板表面均设置有护形涂层。电路板经过三防漆处理，达到防水、防潮、防腐、绝缘的目的，电路板采用多点接地，避免高频电路与低频电路相互干扰。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (9)
1.一种基于物联网的控制器，其特征在于,包括金属壳体和电路系统，所述电路系统包括主控单元、无线通信单元、GPS时钟单元、数据传输接口单元、数据暂存单元、外部设备接口单元、电源单元以及显示单元，所述无线通信单元、GPS时钟单元、数据传输接口单元、数据暂存单元、外部设备接口单元、电源单元以及显示单元均与所述主控单元信号连接；
所述主控单元、无线通信单元、外部设备接口单元、GPS时钟单元和数据暂存单元集成在第一电路板上，所述数据传输接口单元、电源单元以及显示单元集成在第二电路板上；
所述第一电路板和第二电路板均安装在所述金属壳体内。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述控制器还包括按键单元，所述按键单元包括按键和与所述按键连接的按键驱动电路，所述按键驱动电路与所述主控单元信号连接，所述按键驱动电路集成在所述第二电路板上，所述按键活动嵌设在所述金属壳体上。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述主控单元包括MCU、系统时钟、电压转换电路以及USB调试电路，所述系统时钟、电压转换电路以及USB调试电路均与所述MCU信号连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述无线通信单元包括4G模块和WIF模块，用于数据透传、短信传输到云端。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述数据暂存单元包括数据暂存电路，用于在无线信号断开时，将数据和时间记录并存储，当无线信号恢复时，将数据和时间通过所述无线通信单元重新发送到云端。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述数据传输接口单元包括数字量输入输出接口电路和模拟量输入输出接口电路，所述数字量输入输出接口电路和模拟量输入输出接口电路均通过光耦合器进行光电隔离。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述外部设备接口单元包括9针串口电路和网口电路，所述9针串口电路用于外接仪器仪表，所述网口电路用于连接外部控制器。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述显示单元包括OLED显示屏和OLED驱动电路，所述OLED驱动电路与所述主控单元信号连接，所述OLED显示屏嵌设在所述金属壳体上。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的控制器，其特征在于：所述第一电路板和第二电路板表面均设置有护形涂层。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022638919.7U CN213302824U (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种基于物联网的控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN213302824U true CN213302824U (zh) | 2021-05-28 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN202022638919.7U Active CN213302824U (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种基于物联网的控制器 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-11-13 CN CN202022638919.7U patent/CN213302824U/zh active Active
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