[發(fā)明專利]一種基于串口實現(xiàn)無地址標(biāo)識設(shè)備無線通信的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510026734.1
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104579886B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖繼學(xué);胥玉萍;曾強;龔建全;王澤;李海軍;董圣友
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號: H04L12/403
• 分類號: H04L12/403
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 裴娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于串口無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于串口實現(xiàn)無地址標(biāo)識設(shè)備無線通信的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

21世紀(jì)，無論人們的生活用品，還是工業(yè)機器、系統(tǒng)，高速發(fā)展的PC機技術(shù)讓它們越來越智能化、網(wǎng)絡(luò)化。人們的生活、工作也變得越來越便捷、輕松。同時，如何用好大型老機器、系統(tǒng)，如數(shù)控機床，各種冶煉、化工大型自動化工藝/工序系統(tǒng)等無地址標(biāo)識的設(shè)備為現(xiàn)在的生產(chǎn)服務(wù)這一問題越來越受到人們的關(guān)注。

相對于現(xiàn)在的同類機器、系統(tǒng)，無地址標(biāo)識設(shè)備的精度可能不太高，但仍能完成一定精度的加工或冶煉、化工工藝來滿足目前一定的生產(chǎn)需求。為了適合現(xiàn)代的工作方式，需要將集中處于一個工業(yè)現(xiàn)場的多套無地址標(biāo)識設(shè)備組網(wǎng)從而實現(xiàn)集中監(jiān)控、操作。這樣既能提高勞動效率、節(jié)約勞動成本，又能很好地改善工作環(huán)境、提高工作質(zhì)量。不對無地址標(biāo)識設(shè)備作任何改動的組網(wǎng)不失為一種行之有效的組網(wǎng)方式。

要實現(xiàn)一臺PC機對多套無地址標(biāo)識設(shè)備的監(jiān)控、操作，首先需要該PC機能識別這些設(shè)備。工程上通常以設(shè)備的地址標(biāo)識來識別它們，而無地址標(biāo)識設(shè)備卻沒有它們自己的地址標(biāo)識。為此，人們一般以現(xiàn)場總線來對它們進(jìn)行組網(wǎng)，PC機上需配置總線控制器以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)總線的控制，各套無地址標(biāo)識設(shè)備上需配置節(jié)點用以設(shè)置無地址標(biāo)識設(shè)備的地址并完成現(xiàn)場總線與串口總線的轉(zhuǎn)換(無地址標(biāo)識設(shè)備只能通過串口通信)及通信相關(guān)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作煩瑣。

現(xiàn)有技術(shù)還可以利用串口總線直接對集中處于某一工業(yè)現(xiàn)場的多套無地址標(biāo)識設(shè)備組網(wǎng)，但這種方式會遇上一些實際問題，如每套無地址標(biāo)識設(shè)備上需要安置一個通信控制器，在安裝、維護(hù)上不方便；一個通信控制器僅僅控制一套無地址標(biāo)識設(shè)備的通信，而且該通信不需要較高實時性能，對于現(xiàn)在的微處理器而言，大有“牛刀殺雞”之意，也就是說，通信控制器中微處理器的處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)未獲得充分利用；組網(wǎng)后的監(jiān)控、操作室距無地址標(biāo)識設(shè)備現(xiàn)場有一定距離，工業(yè)現(xiàn)場的振動等干擾環(huán)境比較惡劣，無地址標(biāo)識設(shè)備原有通信協(xié)議的可靠性會面臨一些實際問題。另外，兩個以上無線通信間的相互干擾對通信可靠性也會有一定的影響，而工業(yè)通信的可靠性要求一般都很高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種布線簡單、且可靠性高的基于串口實現(xiàn)無地址標(biāo)識設(shè)備無線通信的系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種基于串口實現(xiàn)無地址標(biāo)識設(shè)備無線通信的系統(tǒng)，包括PC機、接口轉(zhuǎn)換器、第一無線傳輸模塊、通信控制器和若干個無地址標(biāo)識設(shè)備，PC機通過接口轉(zhuǎn)換器與第一無線傳輸模塊雙向連通，通信控制器包括單片機最小系統(tǒng)、第二無線傳輸模塊、地址選擇電路、地址識別電路、電平轉(zhuǎn)換電路，第一無線傳輸模塊通過第二無線傳輸模塊與單片機最小系統(tǒng)的單片機雙向連接，單片機的第一路通過地址選擇電路與電平轉(zhuǎn)換電路連接，單片機的第二路與地址識別電路雙向連接，單片機的第三路與電平轉(zhuǎn)換電路雙向連接，電平轉(zhuǎn)換電路與若干個無地址標(biāo)識設(shè)備通信連接，電平轉(zhuǎn)換電路將接收的無地址標(biāo)識設(shè)備通信控制信號傳送至地址識別電路；第二無線傳輸模塊與單片機最小系統(tǒng)中的一個串口連接，并通過接口轉(zhuǎn)換器與PC機相連，形成PC機與通信控制器之間的通信通路，單片機最小系統(tǒng)通過地址選擇電路構(gòu)建通信控制器與無地址標(biāo)識設(shè)備之間的通信通路，并通過地址識別電路獲知申請串口通信的無地址標(biāo)識設(shè)備，電平轉(zhuǎn)換電路的串口通信線路的TTL端與單片機最小系統(tǒng)中的另一個串口連接，其各串口輸入端子與若干個無地址標(biāo)識設(shè)備的串口端子通過RS232對應(yīng)連接。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，接口轉(zhuǎn)換器為RS232/TTL轉(zhuǎn)換器，用來將PC機的電平信號與第一無線傳輸模塊能識別的電平信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，電平轉(zhuǎn)換電路為TTL/RS232電平轉(zhuǎn)換電路，用來將無地址標(biāo)識設(shè)備識別的電平信號與單片機識別的電平信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，通信控制器為一個。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，該系統(tǒng)的通信協(xié)議是Modbus通信協(xié)議。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，單片機至少有兩個串口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：