CN214752257U - 一种基于lora无线通信技术的多功能爬架控制遥控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及爬架技术领域，特别涉及一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器。所述遥控器包括MCU主控芯片模块、按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块，所述按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块均与所述MCU主控芯片模块连接。LORA无线通信模块具有收发功能，因此可以通过增加通信协议来对发射的信号数据进行加密处理，还有增加信号回复功能，从而增加了遥控器控制智能爬架的可靠性和安全性，在同样的功耗条件下LORA无线通信技术比其他无线通信方式传播的距离更远，是传统的无线射频通信距离的四倍左右，所以本实用新型相比常见的超外差或超再生通信方式的遥控器，通信距离会更远，此外，数据的传输速率也会更快。

Description

一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器

技术领域

本实用新型涉及爬架技术领域，特别涉及一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器。

背景技术

目前在建筑爬架控制行业里，常用的遥控器主要是由发射模块、接收模块、编码芯片、天线、按键等组成的，发射模块使用的是433M和315M频率的超外差或超再生方式的发射模块，接收模块也是使用相同频率和通信方式的接收模块。通过按键驱动编码芯片输出固定好的几种波形数据，发射电路收到后通过天线发射出去，相应的接收模块收到后输出相应波形数据。

目前的遥控器主要存在以下缺点：可靠性低，遥控器与接收器之间传输的数据是没有加密处理的，从而导致接收器可以收到其他同种遥控器所发的数据，或者遥控器发射的数据能被其他同种接收器收到；数据单一，传输的数据种类少，能代表的意思也少，不利于产品的二次开发；距离近，目前常用的遥控器的遥控距离最大是70米；传输速率慢，常用的遥控器所使用是超外差或超再生方式的通信模块，其模块的通信速率为几Kbps；安全性低，常用遥控器只有发射功能，与接收器只能单方向传输，没有反馈功能，在控制爬架动作时存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决上述提出的问题之一，为实现本实用新型的目的，采用以下技术方案：一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，所述遥控器包括MCU主控芯片模块、按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块，所述按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块均与所述MCU主控芯片模块连接。

进一步的改进在于，所述遥控器还包括与所述MCU主控芯片模块的低电量提示模块，所述低电量提示模块包括分压电阻、电压提示灯以及所述MCU主控芯片模块的ADC，所述分压电阻的一端接入3.3V电压，另一端与所述分压电阻连接，所述分压电阻的另一端与所述电压提示灯连接，所述电压提示灯的另一端与所述MCU主控芯片模块连接。

进一步的改进在于，所述遥控器还包括与所述MCU主控芯片模块连接的测通断模块，所述测通断模块用于通过外接表笔转换线用于检测爬架外部电路或元件的短路和断路情况。

进一步的改进在于，所述测通断模块包括电压比较器芯片和蜂鸣器，所述电压比较器芯片和所述蜂鸣器分别与所述MCU主控芯片模块连接，所述电压比较器芯片用于通过外接表笔转换线用于检测爬架外部电路或元件的短路和断路情况。

进一步的改进在于，所述LORA无线通信模块包括LORA无线通信芯片和天线，所述LORA无线通信芯片与所述MCU主控芯片模块连接，所述天线与所述LORA无线通信芯片连接。

进一步的改进在于，所述LORA无线通信模块具有收发双向通信功能，所述LORA无线通信模块与所述MCU主控芯片模块的连接方式是串口连接。

进一步的改进在于，所述LORA无线通信芯片的型号是ATK-LORA-02。

进一步的改进在于，所述CAN通信模块包括CAN收发器和CAN接口电路，所述CAN接口电路和所述CAN收发器连接，所述CAN收发器和所述MCU主控芯片模块连接，所述CAN接口电路用于通过外接转换线与爬架的分控箱通信连接。

进一步的改进在于，所述CAN收发器的型号为SN65HVD230DR、SIT65HVD230DR、SN65HVD231DR中的任意一种。

进一步的改进在于，所述MCU主控芯片模块的型号为STM32F103RCT6单片机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型使用的是MCU主控芯片模块控制各个功能模块，并且其中LORA无线通信模块还具有收发功能，因此可以通过增加通信协议来对发射的信号数据进行加密处理，还有增加信号回复功能，从而增加了遥控器控制智能爬架的可靠性和安全性，也利于产品的更新与升级。

由于在同样的功耗条件下LORA无线通信技术比其他无线通信方式传播的距离更远，是传统的无线射频通信距离的四倍左右，所以本实用新型相比常见的超外差或超再生通信方式的遥控器，通信距离会更远，此外，数据的传输速率也会更快。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的系统架构图；

图2为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的MCU主控芯片模块部分的连接电路图；

图3为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的测通断模块部分的连接电路图；

图4为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的CAN通信模块部分的连接电路图；

图5为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的LORA无线通信模块部分的连接电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此附图仅显示与本实用新型有关的构成。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。

需要说明的是，当元件被称为“安装在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“与”、“和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考附图1-5，本实用新型实施例提出一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，如图1所示为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的系统架构图，所述遥控器包括MCU主控芯片模块、按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块，所述按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块均与所述MCU主控芯片模块连接。

所述降压模块用于将遥控器电池的9V转化为3.3V，供给遥控器各个模块电路使用，降压模块的具体的电路结构属于本领域技术人员的公知常识，因此不对其电路结构进行详述，参考现有技术即可实现。

所述CAN通信模块可以使遥控器用CAN通信方式与爬架的分控箱通信，与分控箱通信功能是用于测试分控箱是否通信正常。

所述按键模块包括轻触开关和逻辑芯片，使用者通过按键模块可以控制遥控器的大部分功能。按键模块电路的具体结构属于现有技术，本领域技术人员参照现有技术即可实现，本实施例在此不再详述。

在本实施例中，所述LORA无线通信模块包括LORA无线通信芯片和天线，所述LORA无线通信芯片与所述MCU主控芯片模块连接，所述天线与所述LORA无线通信芯片连接。所述LORA无线通信模块具有收发双向通信功能，所述LORA无线通信模块与所述MCU主控芯片模块的连接方式是串口连接。

在本实施例中，所述MCU主控芯片模块的型号为STM32F103RCT6单片机，是遥控器控制中心，控制着各个模块的运作，其中，STM32F103RCT6单片机的外围连接有晶振电路。当然，本领域技术人员也可以选用其它型号的单片机芯片，只要能实现本实施例中相应的功能即可。

在本实施例中，所述LORA无线通信芯片的型号是ATK-LORA-02。当然，本领域技术人员也可以选用其它型号的LORA无线通信芯片，只要能实现本实施例中相应的功能即可。

具体地，如图5所示为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的LORA无线通信模块部分的连接电路图，其中，MOS管Q4、电阻R22和电阻R23组成LORA无线通信芯片开关电路，LORA无线通信芯片开关电路的一端与LORA无线通信芯片的第7脚、第8脚连接，另一端与MCU主控芯片模块的第53脚(LORA_DET_SW)连接，当MCU主控芯片模块的第53脚输出为低电平时，LORA无线通信芯片ATK-LORA-02电路导通，MCU主控芯片模块将遥控的信号数据通过第43脚(LORA_TXD)和第42脚(LORA_RXD)两个引脚发送给LORA无线通信芯片，LORA无线通信芯片再通过天线ANT1将其信号数据转换为电磁波信号发射出去。

在本实施例中，所述CAN通信模块包括CAN收发器和CAN接口电路，所述CAN接口电路和所述CAN收发器连接，所述CAN收发器和所述MCU主控芯片模块连接，所述CAN接口电路用于通过外接转换线与爬架的分控箱通信连接。所述CAN收发器的型号可以为SN65HVD230DR、SIT65HVD230DR相关系列型号、SN65HVD231DR相关系列型号中的任意一种。在本实施例中，CAN收发器选用的型号是SN65HVD230DR。SN65HVD230DR是3.3V CAN收发器，该器件适用于较高通讯速率、良好抗干扰能力和高可靠性CAN总线的串行通信。

如图4所示为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的CAN通信模块部分的连接电路图，其中，MOS管Q3、电阻R20和电阻R21三个元件组成了CAN收发器开关电路，CAN收发器开关电路的一端与CAN收发器的第3脚连接，另一端与MCU主控芯片模块的第57脚(CAN_DET_SW)连接，当MCU主控芯片模块的第57脚输出为低电平时，CAN收发器SN65HVD230DR电路导通，MCU主控芯片模块通过第45脚(CAN_TX)和第44脚(CAN_RX)两个引脚传输数据给CAN收发器，CAN收发器将逻辑电平转化为差分电平后输出，并通过第7脚(CAN_H)和第6脚(CAN_L)引脚外接转换线与爬架的分控箱通信，图4中，CAN接口电路包括F3和F4两个自恢复保险管、电阻R9、静电放电保护器件D13，其中F3和F4两个自恢复保险管起保护作用，电阻R9为匹配电阻。

在本实用新型的一些实施例中，所述遥控器还包括与所述MCU主控芯片模块连接的测通断模块，所述测通断模块用于通过外接表笔转换线用于检测爬架外部电路或元件的短路和断路情况。

具体地，所述测通断模块包括电压比较器芯片和蜂鸣器，所述电压比较器芯片和所述蜂鸣器分别与所述MCU主控芯片模块连接，所述电压比较器芯片用于通过外接表笔转换线用于检测爬架外部电路或元件的短路和断路情况。具体地，在本实施例中，所述电压比较器芯片的型号为LM358M/TR。当然，本领域技术人员也可以根据实际需要选用其它型号的电压比较器芯片，只要能实现本实用新型的功能即可。

如图3所示为本实用新型一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器的测通断模块部分的连接电路图，其中，MOS管Q1、电阻R7和电阻R6三个元件组成了电压比较器芯片开关电路，电压比较器芯片开关电路的一端与电压比较器芯片的第8脚连接，另一端与MCU主控芯片模块的第39脚(BEEP_DET_SW)连接，当MCU主控芯片模块的第39脚输出为低电平时，电压比较器芯片的电路导通，外接表笔转换线的USB连接座(型号为U-USBAR04P-F001)的VCC和GND之间的电阻小于51欧时，电压比较器芯片的第1脚(BEEP_OUT)输出高电平至MCU主控芯片模块的第38脚，而MCU主控芯片模块检测到此引脚为高电平后控制蜂鸣器电路中的BUZZER_SW引脚输出高电平，三极管Q2导通，蜂鸣器BUZEER1发出响声。

在本实用新型的一些实施例中，所述遥控器还包括与所述MCU主控芯片模块的低电量提示模块，所述低电量提示模块包括分压电阻、电压提示灯以及所述MCU主控芯片模块的ADC，所述分压电阻的一端接入3.3V电压，另一端与所述分压电阻连接，所述分压电阻的另一端与所述电压提示灯连接，所述电压提示灯的另一端与所述MCU主控芯片模块连接。

优选地，所述的电压提示灯包括有绿灯GREEN、蓝灯BLUE和红灯RED，其分别与MCU主控芯片模块连接，其工作流程是这样子，当MCU主控芯片模块检测到电量不低于百分之五十的时候，绿灯亮，当MCU主控芯片模块检测到电量低于百分之五十高于百分之二十的时候，蓝灯亮，当MCU主控芯片模块检测到电量低于百分之二十的时候，红灯亮，采用三个灯，能够清楚地观察出遥控器的电量的范围，提示作用非常明显。

本实用新型的工作原理：MCU主控芯片模块扫描查看按键模块输入，然后输出控制LORA无线通信模块、CAN通信模块和测通断模块。

本实用新型是智能升降架体的辅助装备，使用者按下按键后，MCU主控芯片模块开始识别按键，然后将相应动作的信号数据传输给LORA无线通信模块，此模块有收发双向通信功能，LORA无线通信模块将信号数据转化电磁波通过天线发射到空中，在控制目标上安装有相应的LORA无线通信模块进行接收，确定信号数据后返回信号给遥控器，LORA无线通信模块与MCU主控芯片模块的连接方式是串口连接，遥控器在无操作一定时间后会进入待机模式，此时可通过按下任意按键退出待机模式，本实用新型还具有与爬架分控箱通信功能和测通断功能的CAN通信模块和测通断模块，与分控箱通信功能是用于测试分控箱是否通信正常，此功能需要通过USB连接座外接转接线连接到分控箱，而测通断功能是用于检测爬架的电路或者元器件是否有短路和断路问题，此功能需要通过USB连接座外接表笔转接线。

本实用新型使用的是MCU主控芯片模块控制各个功能模块，并且其中LORA无线通信模块还具有收发功能，因此可以通过增加通信协议来对发射的信号数据进行加密处理，还有增加信号回复功能，从而增加了遥控器控制智能爬架的可靠性和安全性，也利于产品的更新与升级。

由于在同样的功耗条件下LORA无线通信技术比其他无线通信方式传播的距离更远，是传统的无线射频通信距离的四倍左右，所以本实用新型相比常见的超外差或超再生通信方式的遥控器，通信距离会更远，此外，数据的传输速率也会更快。

以上所述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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述遥控器包括MCU主控芯片模块、按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块，所述按键模块、降压模块、CAN通信模块、LORA无线通信模块均与所述MCU主控芯片模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述遥控器还包括与所述MCU主控芯片模块的低电量提示模块，所述低电量提示模块包括分压电阻、电压提示灯以及所述MCU主控芯片模块的ADC，所述分压电阻的一端接入3.3V电压，另一端与所述分压电阻连接，所述分压电阻的另一端与所述电压提示灯连接，所述电压提示灯的另一端与所述MCU主控芯片模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述遥控器还包括与所述MCU主控芯片模块连接的测通断模块，所述测通断模块用于通过外接表笔转换线用于检测爬架外部电路或元件的短路和断路情况。

4.根据权利要求3所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述测通断模块包括电压比较器芯片和蜂鸣器，所述电压比较器芯片和所述蜂鸣器分别与所述MCU主控芯片模块连接，所述电压比较器芯片用于通过外接表笔转换线用于检测爬架外部电路或元件的短路和断路情况。

5.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述LORA无线通信模块包括LORA无线通信芯片和天线，所述LORA无线通信芯片与所述MCU主控芯片模块连接，所述天线与所述LORA无线通信芯片连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述LORA无线通信模块具有收发双向通信功能，所述LORA无线通信模块与所述MCU主控芯片模块的连接方式是串口连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述LORA无线通信芯片的型号是ATK-LORA-02。

8.根据权利要求1所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述CAN通信模块包括CAN收发器和CAN接口电路，所述CAN接口电路和所述CAN收发器连接，所述CAN收发器和所述MCU主控芯片模块连接，所述CAN接口电路用于通过外接转换线与爬架的分控箱通信连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述CAN收发器的型号为SN65HVD230DR、SIT65HVD230DR、SN65HVD231DR中的任意一种。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种基于LORA无线通信技术的多功能爬架控制遥控器，其特征在于，所述MCU主控芯片模块的型号为STM32F103RCT6单片机。

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