CN217655444U - 一种手持式无线人机交互界面装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及PLC控制技术领域，具体是一种手持式无线人机交互界面装置，包括MPU模块、通讯接口模块、STM32F103芯片模块、LORA模块、以太网通讯接口模块、USB端口和液晶显示模块；所述通讯接口模块、所述USB端口、所述液晶显示模块、所述以太网通讯接口模块和所述STM32F103芯片模块分别与所述MPU模块连接，所述LORA模块与所述STM32F103芯片模块连接；还包括供电模块，所述供电模块分别为所述MPU模块、所述液晶显示模块、所述STM32F103芯片模块、所述LORA模块和所述以太网通讯接口模块提供电压。本装置可实现无线上网，远程下载程序，远程监控以及数据透传等无线操作需求的目的。

Description

一种手持式无线人机交互界面装置

技术领域

本实用新型涉及PLC控制技术技术领域，尤其涉及一种手持式无线人机交互界面装置。

背景技术

工业人机界面，是一种带微处理器的智能终端，用于工业场合，实现人和机器之间的信息交互，包括文字或图形显示以及输入等功能。在工业环境下，是人与工业控制器(如PLC、仪表等)之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是工业交互系统中重要的组成部分。

根据功能的不同，工业人机界面习惯上被分为文本显示器、触摸屏人机界面和平板电脑三大类。其中触摸屏人机界面具备丰富的图形功能，能够实现各种需求的图形显示、数据存储、联网通讯等功能。

随着工业物联网的日益发展，传统的触摸屏人机界面已经满足不了工业物联网日益增长的需求。比如传统的触摸屏人机界面在工业现场需要大量的布线使用，并且是固定在机柜上，灵活性较差。

为了让触摸屏人机界面更好的适应特定需求的工业应用，考虑到使用的广泛性、稳定性和方便性，因此，急需一种技术来解决该问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种手持式无线人机交互界面装置，用于在用户有各品牌间PLC短距无线通讯、想减少工业现场布线需求时，以便满足其操作需求；通过供电模块为本装置提供电压；通过MPU模块、US端口、液晶显示模块、通讯接口模块、以太网通讯接口模块组成人机交互界面系统，可与其他设备进行通信、控制等；通过MPU模块和STM32F103芯片模块、LORA模块组成无线通信系统，可与专用的无线通信模块进行组网配对使用，已达到控制终端设备的目的。

本方案根据此无线通讯模块，以实现无线上网，达到客户远程下载程序，远程监控以及数据透传等无线操作需求的目的

上述目的是通过以下技术方案来实现：

一种手持式无线人机交互界面装置，包括MPU模块、通讯接口模块、STM32F103芯片模块、LORA模块、以太网通讯接口模块、USB端口和液晶显示模块；所述通讯接口模块、所述USB端口、所述液晶显示模块、所述以太网通讯接口模块和所述STM32F103芯片模块分别与所述MPU模块连接，所述LORA模块与所述STM32F103芯片模块连接；还包括供电模块，所述供电模块分别为所述MPU模块、所述液晶显示模块、所述STM32F103芯片模块、所述LORA模块和所述以太网通讯接口模块提供电压。

进一步地，所述MPU模块是型号为AT9G35的MPU芯片；所述以太网通讯接口模块包括相互连接的PHY芯片单元和ETH接口。

进一步地，所述USB端口包括主从模式，主模式下用于系统数据的拷贝；从模式下用于给系统下载程序。

进一步地，所述通讯接口模块包括RS232接口、RS485接口和RS422接口，用于与外部设备插接通讯。

进一步地，所述MPU模块与所述STM32F103芯片模块和所述LORA模块构成无线通讯，所述MPU模块与所述STM32F103芯片模块为UART通信，所述STM32F103芯片模块和所述LORA模块为SPI通信。

进一步地，所述MPU模块通过24位RGB协议与所述液晶显示模块通信，用于控制液晶显示内容。

进一步地，所述供电模块包括相互连接的充电管理模块和可充电电池，所述可充电电池与升压电路模块连接，并通过LDO降压模块降压后给所述MPU模块、所述STM32F103芯片模块和所述以太网通讯接口模块；所述液晶显示模块和所述LORA模块分别与所述升压电路模块连接。

进一步地，所述LDO降压模块包括用于输出3.3V电压的第一LDO单元，和用于输出1.8V电压的第二LDO单元；所述第一LDO单元与所述STM32F103芯片模块连接，所述第二LDO单元与所述MPU模块连接。

进一步地，还包括用于输出1.1V的第三LDO单元，所述第三LDO单元一端与所述第二LDO单元连接，另一端与MPU模块中的核心电路连接供电。

进一步地，在所述升压电路模块与所述液晶显示模块之间还设置有LCD驱动模块，用于给所述液晶显示模块提驱动电压。

有益效果

本实用新型所提供的一种手持式无线人机交互界面装置，具有如下优点：

1、应用更广泛、更便捷

传统触摸屏人机界面在工业现场同PLC通讯时需要用通信线连接以满足两者之间的通信，同意造成布线杂乱。该手持式无线人机界面支持短距离PLC之间的无线通讯，大大的减少了现场布线，同时通过透传支持各品牌的PLC，应用更广泛。

2、实用性更高：

该手持式无线人机交互界面装置，为可充电电池供电，不需要外接电源。在工业现场的一定范围内可以灵活的同PLC之间进行无线通讯。

附图说明

图1为本实用新型所述一种手持式无线人机交互界面装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述一种手持式无线人机交互界面装置的供电模块结构示意图；

图3为本实用新型所述一种手持式无线人机交互界面装置的供电及连接关系示意图；

图4为本实用新型所述一种手持式无线人机交互界面装置的供电模块电压输出示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和3所示，一种手持式无线人机交互界面装置，包括：

MPU模块，为本装置的核心控制芯片，优选型号为AT9G35的MPU芯片；

通讯接口模块，用于与外部设备插接通讯，包括RS232接口、RS485接口和RS422接口；

STM32F103芯片模块、LORA模块和MPU模块构成无线通讯，所述MPU模块与所述STM32F103芯片模块为UART通信，所述STM32F103芯片模块和所述LORA模块为SPI通信。

以太网通讯接口模块，所述以太网通讯接口模块包括相互连接的PHY芯片单元和ETH接口，用于提供以太网通讯功能；

USB端口，所述USB端口包括主从模式，主模式下用于系统数据的拷贝；从模式下用于给系统下载程序；

液晶显示模块，所述液晶显示模块用于视觉显示工作界面，便于操作者实时了解工况；

在本实施例中，所述通讯接口模块、所述USB端口、所述液晶显示模块、所述以太网通讯接口模块和所述STM32F103芯片模块分别与所述MPU模块连接，所述LORA模块与所述STM32F103芯片模块连接；还包括供电模块，所述供电模块分别为所述MPU模块、所述液晶显示模块、所述STM32F103芯片模块、所述LORA模块和所述以太网通讯接口模块提供电压。

其中，所述MPU模块通过24位RGB协议与所述液晶显示模块通信，用于控制液晶显示内容。

如图2所示，作为本实施例中所述供电模块的优化，所述供电模块包括相互连接的充电管理模块和可充电电池，所述可充电电池与升压电路模块连接，并通过LDO降压模块降压后给所述MPU模块、所述STM32F103芯片模块和所述以太网通讯接口模块；所述液晶显示模块和所述LORA模块分别与所述升压电路模块连接。

具体的，可充电电池是本装置的供电电源，外接充电端口，可用5V USB充电器进行充电，设计采用充电管理芯片对可充电电池进行充电管理、电池保护。

升压电路模块对可充电电池放电电压进行升压输出为5V 2.4A并为整个系统供电。

所述LDO降压模块包括：

用于输出3.3V电压的第一LDO单元，所述第一LDO单元与所述STM32F103芯片模块连接，

用于输出1.8V电压的第二LDO单元，所述第二LDO单元与所述MPU模块连接。

还包括用于输出1.1V的第三LDO单元，所述第三LDO单元一端与所述第二LDO单元连接，另一端与MPU模块中的核心电路连接供电。

具体的，如图4所示，升压电路模块对可充电电池放电电压进行升压输出为5V2.4A并为整个系统供电。LDO降压模块中，LDO 5V-3.3V(第一LDO单元)输出DC-3.3V电压为系统3.3V电压域供电，LDO 5V-1.8V(第二LDO单元)和LDO 1.8V-1V(第三LDO单元)分别输出CPU-1.8V、CPU-1.1V为AT9G35芯片核心供电。

在所述升压电路模块与所述液晶显示模块之间还设置有LCD驱动模块，用于给所述液晶显示模块提驱动电压，即LCD drive(LCD驱动模块)为驱动液晶显示提供所需电压，以及液晶背光电压。

以上所述仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，包括MPU模块、通讯接口模块、STM32F103芯片模块、LORA模块、以太网通讯接口模块、USB端口和液晶显示模块；所述通讯接口模块、所述USB端口、所述液晶显示模块、所述以太网通讯接口模块和所述STM32F103芯片模块分别与所述MPU模块连接，所述LORA模块与所述STM32F103芯片模块连接；还包括供电模块，所述供电模块分别为所述MPU模块、所述液晶显示模块、所述STM32F103芯片模块、所述LORA模块和所述以太网通讯接口模块提供电压。

2.根据权利要求1所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，所述MPU模块是型号为AT9G35的MPU芯片；所述以太网通讯接口模块包括相互连接的PHY芯片单元和ETH接口。

3.根据权利要求1所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，所述USB端口包括主从模式，主模式下用于系统数据的拷贝；从模式下用于给系统下载程序。

4.根据权利要求1所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，所述通讯接口模块包括RS232接口、RS485接口和RS422接口，用于与外部设备插接通讯。

5.根据权利要求1所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，所述MPU模块与所述STM32F103芯片模块和所述LORA模块构成无线通讯，所述MPU模块与所述STM32F103芯片模块为UART通信，所述STM32F103芯片模块和所述LORA模块为SPI通信。

6.根据权利要求1所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，所述MPU模块通过24位RGB协议与所述液晶显示模块通信，用于控制液晶显示内容。

7.根据权利要求1所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，所述供电模块包括相互连接的充电管理模块和可充电电池，所述可充电电池与升压电路模块连接，并通过LDO降压模块降压后给所述MPU模块、所述STM32F103芯片模块和所述以太网通讯接口模块；所述液晶显示模块和所述LORA模块分别与所述升压电路模块连接。

8.根据权利要求7所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，所述LDO降压模块包括用于输出3.3V电压的第一LDO单元，和用于输出1.8V电压的第二LDO单元；所述第一LDO单元与所述STM32F103芯片模块连接，所述第二LDO单元与所述MPU模块连接。

9.根据权利要求8所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，还包括用于输出1.1V的第三LDO单元，所述第三LDO单元一端与所述第二LDO单元连接，另一端与MPU模块中的核心电路连接供电。

10.根据权利要求7所述的一种手持式无线人机交互界面装置，其特征在于，在所述升压电路模块与所述液晶显示模块之间还设置有LCD驱动模块，用于给所述液晶显示模块提驱动电压。

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