CN220043440U - 一种多通道通信网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种多通道通信网关，包括微控制器、电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，微控制器连接电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，微控制器与RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路之间均设有数字隔离芯片，RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路对下位机数据采集连接，网口进行上行数据的连接，操作系统管理通讯连接个通讯线程，并与微控制器的数据存储信息连接，RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路支持多数据节点接入，其采用光耦隔离的设计结构，具有非常强的抗干扰能力和环境适应能力，满足不同接口、不同规约设备的互通互联。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及物联网通讯设备技术领域，具体涉及一种多通道通信网关。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
在工业物联网中，各种总线协议广泛应用，是沟通生产过程现场及控制设备之间及其与高控制管理层次的桥梁。由于各种工业设备采用的协议不统一，并且随着云计算技术的发展，越来越多的数据发送到云端进行计算，所以需要一种能够适用多种协议，便于设备之间通信以及终端数据上传的通信网关。
实用新型内容
为此，本实用新型实施例提供一种多通道通信网关，以解决现有技术中的网关设备支持接口协议少而导致的使用不便的问题。
为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供如下技术方案：
在本实用新型的实施方式的第一方面中，提供了一种多通道通信网关，所述网关包括微控制器、电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，所述微控制器连接电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，所述微控制器与RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路之间均设有数字隔离芯片，所述RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路对下位机数据采集连接，所述网口进行上行数据的连接，操作系统管理通讯连接个通讯线程，并与微控制器的数据存储信息连接，所述RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路支持多数据节点接入。
进一步地，所述微控制器采用GD32F107型单片机，配置和管理网络配置参数连接兼容多个局域网环境下的数据，具有1路RS485通讯接口电路、2路CAN通信接口电路和1路网口。
进一步地，所述微控制器连接2路指示灯电路，分别对应所述RS485通讯接口电路与CAN通信接口电路。
进一步地，所述所述电源电路为采用AC22V电路结构。
根据本实用新型的实施方式，该网关具有如下优点：包括微控制器、电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，微控制器连接电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，微控制器与RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路之间均设有数字隔离芯片，RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路对下位机数据采集连接，网口进行上行数据的连接，操作系统管理通讯连接个通讯线程，并与微控制器的数据存储信息连接，RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路支持多数据节点接入，其采用光耦隔离的设计结构，具有非常强的抗干扰能力和环境适应能力，能够在极端环境下连续工作。RS485，CAN，以太网数据可以根据需要进行相互转换和通信，适应强。满足不同接口、不同规约设备的互通互联。并且本设备中通过引导程序bootloader的解决方案，实现了通过串口进行升级，远程更新程序。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本实用新型实施例提供的多通道通信网关的控制结构框图；
图2为本实用新型实施例提供的多通道通信网关的硬件结构图；
图3为本实用新型实施例提供的多通道通信网关的控制原理框图；
图4为本实用新型实施例提供的多通道通信网关中数字隔离芯片的结构原理图。
图中：1、微控制器；2、电源电路；3、RS485通讯接口电路；4、CAN通信接口电路；5、网口；6、数字隔离芯片；7、指示灯电路。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，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。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。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1、图2所示，其示出了本实用新型实施例提供的多通道通信网关，该网关包括微控制器1、电源电路2、RS485通讯接口电路3、CAN通信接口电路4、网口5，微控制器1连接电源电路2、RS485通讯接口电路3、CAN通信接口电路4、网口5，微控制器1与RS485通讯接口电路3、CAN通信接口电路4之间均设有数字隔离芯片6，RS485通讯接口电路3、CAN通信接口电路4对下位机数据采集连接，网口5进行上行数据的连接，操作系统管理通讯连接个通讯线程，并与微控制器1的数据存储信息连接，RS485通讯接口电路3、CAN通信接口电路4支持多数据节点接入。
该网关采用数字隔离芯片(SSP5842)的设计结构，并如图4所示，其使得该网关具有非常强的抗干扰能力和环境适应能力，能够在极端环境下连续工作。SSP584X系列4通道数字隔离器,采用芯片级高压隔离工艺，隔离电压满足5KVrms。该系列产品辐射低，抗电磁干扰性能优异，同时兼备高传输速率、低功耗特性；配有使能引脚，可将输出置于高阻抗状态。具有失效安全模式，在输入电源失电的情况下，可将输出恢复到默认状态。
RS485，CAN，以太网数据可以根据需要进行相互转换和通信，适应强。满足不同接口、不同规约设备的互通互联。并且本设备中通过引导程序bootloader的解决方案，实现了通过串口进行升级，远程更新程序。
参见图2所示，微控制器1采用GD32F107型单片机，配置和管理网络配置参数连接兼容多个局域网环境下的数据，具有1路RS485通讯接口电路3、2路CAN通信接口电路4和1路网口5。
该网关工作过程中，特定报文的数据可以在RS485和CAN之间转换。当RS485接口接收到约定的报文，CPU会对报文进行解析，从而获取报文中的有效数据，然后根据CAN通信规约，将数据封装成对应的报文，从CAN发送出去，实现物理接口和通信规约的转换，最终实现数据的透传。同理，当CAN接收到约定的报文，CPU解析出数据，然后封装为RS485报文发送出去。另外，多通道通信网关具有远程控制交流输出的功能，该功能接受CAN通信报文的控制，当接收到对应的控制报文，CPUIO口会输出特定的电平，控制一个驱动电路，从而控制继电器的开合，从而起到开关的作用。
具体的，为了在使用过程中能够准确的确定接口的是否连通，微控制器1连接2路指示灯电路7，分别对应RS485通讯接口电路3与CAN通信接口电路4。
其中，电源电路2为采用AC22V电路结构，其能够直接用于家庭以及楼宇用电，方便实用。
如图3所示，其示出了该网关工作的控制原理，具体包括数据库，数据库与网口通信线程、CAN通信线程、串口通信线程(RS485通讯接口)以及参数配置线程双向通信连接，通过软件看门狗进程(外控系统)接受和发送指令，该多通道通信网关使用简单，一共4个接口，电源输入接口连接AC220V电源；电源输出接口连接设备电源输入口，控制设备的供电；RS485通信接口连接设备对应通信口；CAN通信接口连接服务器的CAN总线。RS485和CAN的通信参数程序中已经按照约定设置好，所以不需要再进行任何设置，通电便可以工作。多通道通信网关开始工作后，PWR指示灯常亮，标志着网关电源已经开始工作。RUN指示灯以1秒一次的速度闪烁，标志着CPU开始运行。OUT指示灯点亮时代表电源有输出，熄灭时代表电源无输出。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种多通道通信网关，其特征在于，所述网关包括微控制器、电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，所述微控制器连接电源电路、RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路、网口，所述微控制器与RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路之间均设有数字隔离芯片，所述RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路对下位机数据采集连接，所述网口进行上行数据的连接，操作系统管理通讯连接个通讯线程，并与微控制器的数据存储信息连接，所述RS485通讯接口电路、CAN通信接口电路支持多数据节点接入。
2.如权利要求1所述的多通道通信网关，其特征在于，所述微控制器采用GD32F107型单片机，配置和管理网络配置参数连接兼容多个局域网环境下的数据，具有1路RS485通讯接口电路、2路CAN通信接口电路和1路网口。
3.如权利要求1所述的多通道通信网关，其特征在于，所述微控制器连接2路指示灯电路，分别对应所述RS485通讯接口电路与CAN通信接口电路。
4.如权利要求1所述的多通道通信网关，其特征在于，所述电源电路为采用AC22V电路结构。
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