CN208766655U - 一种用于粮仓通信的通信转换模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于粮仓通信的通信转换模块，技术方案是，包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，所述的控制电路包括：RS485自动收发模块、433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块和电源模块；电源模块分别与RS485自动收发模块和433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，RS485自动收发模块与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块相连，本实用新型实现了RS485转成各种通信方式的功能，使现场布线与远程的监控室布线方式可以灵活转换，兼容性强，解决了粮仓的仓与仓之间、每栋仓的廒间之间、仓与监控室之间通信方式的灵活转换，降低了通信布线的难度和成本，保证了粮仓通信的稳定性，进而保证了粮仓控制性能的稳定性，在用户已有的布线方案上，做到了快速有效的兼容。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于粮仓通信的通信转换模块。
背景技术
在粮仓控制***中，一个粮库的各个仓房与监控室分布各异，距离远近各异，层高不同，每个粮库的整体布线方案也各有不同。目前市场上的解决方案是仓与仓之间、每栋仓的廒间之间、仓与监控室之间采用统一的通信方式，如均采用RS485通信或均采用无线通信，此方案存在以下不足：
(1)均采用RS485方式时，每栋仓都需要通过至少2芯屏蔽双绞线与监控室相连，如果距离超过1km，还需要加中继器，布线难度大、成本高；
(2)均采用无线通信时，对每栋仓的执行设备控制，一是电源布线必不可少，二来为保证单个仓控制性能的稳定性，每栋仓一般采用有线控制，均采用无线方式无法保证有效的控制效果；
(3)粮库的布线方案有多种，除了RS485，还有433无线、光纤(以太网)、wifi、zigbee等，在用户已有的布线方案上，控制***无法做到快速有效的兼容。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种用于粮仓通信的通信转换模块，可有效解决通信方式单一，布线难度大，通信稳定性差的问题。
本实用新型解决的技术方案是：
一种用于粮仓通信的通信转换模块，包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，所述的控制电路包括：
RS485自动收发模块：用于接收RS485总线上的数据，并将数据传送给433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块或从433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块获取数据，并将数据发送至RS485总线；
433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块：提供了标准模块接口，用于和现有通信模块做对接；
电源模块：用于提供稳定可靠的工作电压；
电源模块分别与RS485自动收发模块和433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，RS485自动收发模块与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块相连。
所述的RS485自动收发模块包括芯片U3和三极管Q1，芯片U3的1脚与发光二极管DS2的负极相连，共端作为第一个输出端或输入端与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，芯片U3的2脚分别接三极管Q1的集电极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别接电阻R5的一端、芯片U3的8脚电容C10的一端和电阻R6的一端，共端与电源模块的5V电源输出端相连，三极管Q1的基极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端与发光二极管DS1的负极相连，共端作为第二个输出端或输入端与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，发光二极管DS1的正极分别接发光二极管DS2的正极和电阻R5的另一端，芯片U3的5脚分别接三极管Q1的发射极、电容C10的另一端、电阻R10的一端、放电管T2的正极和放电管T3的正极，共端接地，芯片U3的6脚与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端分别接电阻R6的另一端、放电管T1的正极、放电管T2的负极，共端作为RS485自动收发模块的第一个输入端A，芯片U3的7脚与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端分别接电阻R10的另一端、放电管T2的负极和放电管T1的负极，共端作为RS485自动收发模块的第二个输入端B。
所述的433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块包括端口P2，端口P2的1脚分别接端口P2的5脚和电容C11的一端，共端接地，端口P2的2脚与电容C11的另一端相连，共端与电源模块的电源输出端相连，端口P2的3脚与RS485自动收发模块的第一个输出端或输出端相连，端口P2的4脚与RS485自动收发模块的第二个输出端或输出端相连。
所述的电源模块包括芯片U1和端口P1，芯片U1的1脚与电容C1的一端相连，电容C1的另一端分别接二极管D3的负极、芯片U1的8脚和电感L2的一端，电感L2的另一端分别接有极电容C6的正极、日安然C5的一端、电阻R2的一端、放电管T5的负极和电阻R1的一端，共端作为5V电源输出端，二极管D3的正极分别接端口P1的2脚、发光二极管T4的正极、有极电容C2的负极、有极电容C3的负极、电容C4的一端、芯片U1的6脚、9脚、日电阻R3的一端、有极电容C6的负极、电容C5的另一端、放电管T5的正极和发光二极管DS3的负极，共端接地，电阻R2的另一端分别接电阻R3的另一端和芯片U1的4脚，电阻R1的另一端接发光二极管DS3的正极，芯片U1的7脚分别接电容C4的另一端、有极电容C3的正极和电感L1的一端，电感L1的另一端分别接有极电容C2的正极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别接放电管T4的负极和熔断器F1的一端，熔断器F1的另一端与端口P1的1脚相连。
本实用新型结构新颖独特，电路简单合理，易生产，易操作，成本低，实现了RS485转成各种通信方式的功能，如433M无线自组网、2.4GZigbee、以太网、wifi等，使现场布线与远程的监控室布线方式可以灵活转换，兼容性强，解决了粮仓的仓与仓之间、每栋仓的廒间之间、仓与监控室之间通信方式的灵活转换，降低了通信布线的难度和成本，同时保证了粮仓通信的稳定性，进而保证了粮仓控制性能的稳定性，在用户已有的布线方案上，控制***做到了快速有效的兼容，使用方便，效果好，是粮仓通信装置上的创新，有良好的社会和经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的电路框式原理图。
图2为本实用新型RS485自动收发模块的电路原理图。
图3为本实用新型433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块的电路原理图。
图4为本实用新型电源模块的电路原理图；
图5为本实用新型使用状态的框式示意图。
图6为本实用新型模块整体连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-6给出，本实用新型包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，所述的控制电路包括：
RS485自动收发模块：用于接收RS485总线上的数据，并将数据传送给433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块或从433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块获取数据，并将数据发送至RS485总线；
433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块：提供了标准模块接口，用于和现有通信模块做对接；通信模块为现有技术，如上海桑锐电子科技股份有限公司生产的433无线通信模块SRWF-1E86、山东有人信息技术有限公司生产的WIFI/网口模块USR-WIFI232-B2、成都亿佰特电子科技有限公司生产的Zigbee通信模块E34等；
电源模块：用于提供稳定可靠的工作电压；即为RS485自动收发模块和433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块提供5V电源；
电源模块分别与RS485自动收发模块和433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，RS485自动收发模块与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块相连。
为保证使用效果，所述的RS485自动收发模块包括芯片U3和三极管Q1，芯片U3的1脚与发光二极管DS2的负极相连，共端作为第一个输出端或输入端与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，芯片U3的2脚分别接三极管Q1的集电极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别接电阻R5的一端、芯片U3的8脚电容C10的一端和电阻R6的一端，共端与电源模块的5V电源输出端(电源模块的VCC5V插头，可在该共端设置对应的插口)相连，三极管Q1的基极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端与发光二极管DS1的负极相连，共端作为第二个输出端或输入端与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，发光二极管DS1的正极分别接发光二极管DS2的正极和电阻R5的另一端，芯片U3的5脚分别接三极管Q1的发射极、电容C10的另一端、电阻R10的一端、放电管T2的正极和放电管T3的正极，共端接地(与电源模块的接地插口GND相连)，芯片U3的6脚与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端分别接电阻R6的另一端、放电管T1的正极、放电管T2的负极，共端作为RS485自动收发模块的第一个输入端A，芯片U3的7脚与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端分别接电阻R10的另一端、放电管T2的负极和放电管T1的负极，共端作为RS485自动收发模块的第二个输入端B。
所述芯片U3的为Exar公司生产的型号为SP485EEN的RS485通信芯片；
RS485自动收发模块用于(1)接收RS485总线上的数据，并将数据传送给通信接口模块(2)从通信接口模块获取数据，并将数据发送至RS485总线；
电阻R5、发光二极管DS1、DS2组成了收发指示灯电路，用于指示数据的收发状态；
芯片U3、电阻R8、R9、R6、R10、电容C10、放电管T1、T2、T3组成了数据收发、RS485接口及总线防护电路；
电阻R7、三极管Q1和电阻R4组成了自动数据收发状态切换电路，当通信接口模块传送数据到RS485自动收发模块的第一个输出端或输入端(RS485_TXD端口)时，自动收发状态切换电路会将芯片U3的工作模式切换为发送状态，实现数据的发送，当数据发送完成时，切换电路将芯片U3切换到接收状态，接收来自总线上的数据。
所述的433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块包括端口P2，端口P2的1脚分别接端口P2的5脚和电容C11的一端，共端接地，端口P2的2脚与电容C11的另一端相连，共端与电源模块的电源输出端(VCC5V插头，可在该共端设置对应的插口)相连，端口P2的3脚与RS485自动收发模块的第一个输出端或输出端(芯片U3的1脚与发光二极管DS2的共端)相连，端口P2的4脚与RS485自动收发模块的第二个输出端或输出端(电阻R7与发光二极管DS1的共端)相连。
电容C11为旁路电容，用于电源的退耦。端口P2为通信模块接口，用于连接现有433无线通信模块、WIFI通信模块、网口通信模块或Zigbee通信模块，连接不同的通信模块，使电路获得不同的通信方式。
所述的电源模块包括芯片U1和端口P1，芯片U1的1脚与电容C1的一端相连，电容C1的另一端分别接二极管D3的负极、芯片U1的8脚和电感L2的一端，电感L2的另一端分别接有极电容C6的正极、日安然C5的一端、电阻R2的一端、放电管T5的负极和电阻R1的一端，共端作为5V电源输出端(装有插头VCC5V)，二极管D3的正极分别接端口P1的2脚、发光二极管T4的正极、有极电容C2的负极、有极电容C3的负极、电容C4的一端、芯片U1的6脚、9脚、日电阻R3的一端、有极电容C6的负极、电容C5的另一端、放电管T5的正极和发光二极管DS3的负极，共端接地(连接有接地插口GND)，电阻R2的另一端分别接电阻R3的另一端和芯片U1的4脚，电阻R1的另一端接发光二极管DS3的正极，芯片U1的7脚分别接电容C4的另一端、有极电容C3的正极和电感L1的一端，电感L1的另一端分别接有极电容C2的正极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别接放电管T4的负极和熔断器F1的一端，熔断器F1的另一端与端口P1的1脚相连。端口P1的3脚与RS485自动收发模块的第一个输入端A相连作为第一个现场设备接口或监控室设备接口，端口P1的4脚与RS485自动收发模块的第二个输入端B相连作为第二个现场设备接口或监控室设备接口。
所述芯片U1的为TI(德州仪器)生产的型号为LM22676MRX-ADJ的开关电源芯片；
电源模块的用于为整个控制电路提供稳定可靠的工作电压。
端口P1、熔断器F1、二极管D1和放电管T4构成了电源输入端的防护电路，防止过流、电源反接和瞬态电压对电路造成的损坏；
有极电容C2、电感L1、有极电容C3和电容C4组成了PI型滤波器，对前级输入的电源进行滤波，防止供电回路中的大功率感性负载对后级电路造成的影响；
芯片U1、电容C1、电阻R3、二极管D3、电感L2、有极电容C6、电容C5、电阻R2构成的5V开关电源电路，将输入的DC8～40V电源转换为稳定的DC5V电源；
放电管T5为瞬态电压抑制器件，防止瞬态电压损坏后级电路；
电阻R1和发光二极管DS3组成电源指示灯电路。
本实用新型使用时，通信转换模块有2个，第一个通信转换模块(A)的输入端通过RS485总线与现场设备相连，输出端与通信模块相连，第二个通信转换模块(B)的输入端与通信模块相连，输出端通过RS485总线与监控室设备相连，所述的现场设备为各种控制器，如智能通风控制器、粮温检测控制器等；所述的监控室设备为电脑、粮情主机、通风***主机等，所述通信模块为现有的通信模块，如上海桑锐电子科技股份有限公司生产的433无线通信模块SRWF-1E86、山东有人信息技术有限公司生产的WIFI/网口模块USR-WIFI232-B2、成都亿佰特电子科技有限公司生产的Zigbee通信模块E34等；从而实现了RS485转成各种通信方式的功能，如433M无线自组网、2.4GZigbee、以太网、wifi等，使现场布线与远程的监控室布线方式可以灵活转换，兼容性强，解决了粮仓的仓与仓之间、每栋仓的廒间之间、仓与监控室之间通信方式的灵活转换，降低了通信布线的难度和成本，同时保证了粮仓通信的稳定性，进而保证了粮仓控制性能的稳定性，在用户已有的布线方案上，控制***做到了快速有效的兼容，使用方便，效果好，是粮仓通信装置上的创新，有良好的社会和经济效益。
Claims (4)
1.一种用于粮仓通信的通信转换模块，包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有控制电路，其特征在于，所述的控制电路包括：
RS485自动收发模块：用于接收RS485总线上的数据，并将数据传送给433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块或从433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块获取数据，并将数据发送至RS485总线；
433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块：提供了标准模块接口，用于和现有通信模块做对接；
电源模块：用于提供稳定可靠的工作电压；
电源模块分别与RS485自动收发模块和433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，RS485自动收发模块与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块相连。
2.根据权利要求1所述的用于粮仓通信的通信转换模块，其特征在于，所述的RS485自动收发模块包括芯片U3和三极管Q1，芯片U3的1脚与发光二极管DS2的负极相连，共端作为第一个输出端或输入端与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，芯片U3的2脚分别接三极管Q1的集电极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别接电阻R5的一端、芯片U3的8脚电容C10的一端和电阻R6的一端，共端与电源模块的5V电源输出端相连，三极管Q1的基极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端与发光二极管DS1的负极相连，共端作为第二个输出端或输入端与433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块相连，发光二极管DS1的正极分别接发光二极管DS2的正极和电阻R5的另一端，芯片U3的5脚分别接三极管Q1的发射极、电容C10的另一端、电阻R10的一端、放电管T2的正极和放电管T3的正极，共端接地，芯片U3的6脚与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端分别接电阻R6的另一端、放电管T1的正极、放电管T2的负极，共端作为RS485自动收发模块的第一个输入端A，芯片U3的7脚与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端分别接电阻R10的另一端、放电管T2的负极和放电管T1的负极，共端作为RS485自动收发模块的第二个输入端B。
3.根据权利要求2所述的用于粮仓通信的通信转换模块，其特征在于，所述的433无线/WIFI/网口/Zigbee通信模块接口模块包括端口P2，端口P2的1脚分别接端口P2的5脚和电容C11的一端，共端接地，端口P2的2脚与电容C11的另一端相连，共端与电源模块的电源输出端相连，端口P2的3脚与RS485自动收发模块的第一个输出端或输出端相连，端口P2的4脚与RS485自动收发模块的第二个输出端或输出端相连。
4.根据权利要求3所述的用于粮仓通信的通信转换模块，其特征在于，所述的电源模块包括芯片U1和端口P1，芯片U1的1脚与电容C1的一端相连，电容C1的另一端分别接二极管D3的负极、芯片U1的8脚和电感L2的一端，电感L2的另一端分别接有极电容C6的正极、日安然C5的一端、电阻R2的一端、放电管T5的负极和电阻R1的一端，共端作为5V电源输出端，二极管D3的正极分别接端口P1的2脚、发光二极管T4的正极、有极电容C2的负极、有极电容C3的负极、电容C4的一端、芯片U1的6脚、9脚、日电阻R3的一端、有极电容C6的负极、电容C5的另一端、放电管T5的正极和发光二极管DS3的负极，共端接地，电阻R2的另一端分别接电阻R3的另一端和芯片U1的4脚，电阻R1的另一端接发光二极管DS3的正极，芯片U1的7脚分别接电容C4的另一端、有极电容C3的正极和电感L1的一端，电感L1的另一端分别接有极电容C2的正极和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别接放电管T4的负极和熔断器F1的一端，熔断器F1的另一端与端口P1的1脚相连。
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| CN109189709A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-01-11 | 郑州源创智控有限公司 | 用于粮仓通信的通信转换模块 |
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| TR01 | Transfer of patent right |