[發(fā)明專利]一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711000313.7
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107592247A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳美金
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州慧能機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04W84/18;H04W88/16
• 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: 連圍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)。

背景技術(shù)

隨著人們生活水平的提高以及計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，智能家居逐漸成為未來家居生活的發(fā)展方向。智能家居不僅能給用戶提供安全、健康和舒適的生活環(huán)境，而且用戶能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控自己的家居狀態(tài)和控制家庭電器設(shè)備。

家居網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)的核心部件，是整個家庭網(wǎng)絡(luò)的核心，主要實現(xiàn)以太網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程控制以及實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換連接家庭內(nèi)部異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的功能。家居網(wǎng)關(guān)可分為有線網(wǎng)關(guān)和無線網(wǎng)關(guān)，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)關(guān)采用綜合布線，雖然其穩(wěn)定性和抗干擾性方面性能較好，但是響應(yīng)時間長，靈活性較低，且布線較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)，利用ZigBee組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以提供更大的靈活性和流動性，更符合家庭網(wǎng)絡(luò)簡潔性、靈活性、模塊化、擴(kuò)展性及獨立性的通信特點。

(二)技術(shù)方案

一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)，包括微控制器模塊、LCD顯示模塊、按鍵控制模塊、無線通信模塊和電源供電模塊；所述按鍵控制模塊輸入所要查看的數(shù)據(jù)信息，所述微控制器模塊通過所述無線通信模塊與網(wǎng)絡(luò)中的信息采集節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述LCD顯示模塊即時顯示所要查看的數(shù)據(jù)信息，并且所述微控制器模塊通過串口將數(shù)據(jù)信息上傳至上位機(jī)。

進(jìn)一步的，所述微控制器模塊采用Cypress PSoC3可編程混合信號微控制器開發(fā)板CY8CKIT003。

進(jìn)一步的，所述無線通信模塊包括ZigBee無線芯片、射頻天線、連接器、JTAG接頭、第一和第二晶振、第一和第二電感、第一～第十三電容和第一電阻，其中所述ZigBee無線芯片為40pin CC2530。

進(jìn)一步的，所述LCD顯示模塊為20pin LCD12864HZ。

進(jìn)一步的，所述電源供電模塊包括電源穩(wěn)壓單元、電池和電流電壓保護(hù)單元。

再進(jìn)一步的，所述電池為鋰電池或太陽能電池板。

(三)有益效果

本發(fā)明提供了一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)，以Cypress PSoC3可編程混合信號微控制器開發(fā)板CY8CKIT003為核心，采用新興的ZigBee通信技術(shù)，以滿足家庭遠(yuǎn)程監(jiān)控、家庭安防和家電控制的個性化需求，通過擴(kuò)展ZigBee單元實現(xiàn)家庭內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)的建立，該網(wǎng)關(guān)可靠性和協(xié)議轉(zhuǎn)換效率高，抗干擾能力強，系統(tǒng)功耗低，成本低廉，穩(wěn)定性好，具有很好的可擴(kuò)展性，非常適合在智能家居系統(tǒng)中應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所涉及的一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明所涉及的一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)的無線通信模塊電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所涉及的實施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種嵌入式無線網(wǎng)關(guān)，包括微控制器模塊、LCD顯示模塊、按鍵控制模塊、無線通信模塊和電源供電模塊；按鍵控制模塊輸入所要查看的數(shù)據(jù)信息，微控制器模塊通過無線通信模塊與網(wǎng)絡(luò)中的信息采集節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，LCD顯示模塊即時顯示所要查看的數(shù)據(jù)信息，并且微控制器模塊通過串口將數(shù)據(jù)信息上傳至上位機(jī)。

微控制器模塊采用Cypress PSoC3可編程混合信號微控制器開發(fā)板CY8CKIT003。CY8CKIT003開發(fā)板是基于PSoC3CY8C38系列可編程混合信號微控制器的開發(fā)系統(tǒng)，PSoC3處理核心基于增強型8051單片機(jī)，最高可運行在67MHz時鐘，內(nèi)部Flash容量最高可達(dá)64KB，包含最多8KB的SRAM以及最多2KB的EEPROM。此外，PSoC3還提供了具有24個通道，可傳輸32位數(shù)據(jù)高性能的DMA模塊，可以由CPU動態(tài)使能工作或通過內(nèi)部連線由模塊產(chǎn)生的中斷觸發(fā)。PSoC3還具有脈寬調(diào)制(PWM)、SPI、I2C和UART接口，以及CAN總線和Full-Speed USB接口等，一個可配置的12位Delta-Sigma ADC，采樣率最高可達(dá)192Ksps，一個8位8Msps的IDAC或是1Msps的VDAC，一個觸摸按鍵掃描模塊。除此之外，還包含了內(nèi)部晶振、內(nèi)部復(fù)位電路、看門狗模塊、低電壓檢測模塊及休眠模塊等必要系統(tǒng)功能。