存储卡和工业设备的制作方法

文档序号:15611175发布日期:2018-10-09 20:30阅读:140来源:国知局

本实用新型涉及工业控制领域,尤其涉及一种具备无线通信功能的存储卡以及相应的工业设备。



背景技术:

目前,传统工业设备的调试、控制和参数配置大多采用内置或外置面板的方式。对于内置或外置面板的方案,面板和连接线是必须的,并且还必须留有接口。因此,这种方案的成本较高,且在某些应用场合,数据线的长度和连接都存在局限。

此外,现有的无线方案仍需特定接口或占用其他接口来实现外置通信模块与工业设备的连接。这种方案的成本同样较高且外观属性较差。

当前市场上已出现带有无线功能的SD卡。但,当前的这种SD卡普遍仅能实现移动设备与SD卡间的数据传输,并不具备对设备控制等功能。



技术实现要素:

针对现有技术的上述不足,本实用新型提出了一种存储卡以及相应的工业设备。本实用新型的存储卡和工业设备可以同时使用两种通信协议,从而为带有传统卡槽的工业设备提供同时实现无线通信和数据存储的可能。本实用新型的技术方案无需对传统的卡槽(例如MMC卡槽)进行改动,无需额外的控制面板和连接线,只需要用带有无线通信功能且安装有操作软件的移动设备即可实现设备的调试、参数配置和程序更新多种功能。

根据本实用新型的一个方面,提供了一种存储卡,包括:

微控制单元;

无线通信模块,用于以无线方式与外部设备建立无线通信链接,以及

多个引脚,与所述微控制单元连接,所述多个引脚至少包括电源引脚组、支持第一通信协议的第一引脚组以及支持第二通信协议的第二引脚组,

其中,所述电源引脚组连接所述无线通信模块以经由所述电源引脚组向所述无线通信模块供电。

根据一个实施例,在上述的存储卡中,所述第一通信协议是串行外设接口(SPI)协议,且所述第一引脚组包括SPI_CS引脚、SPI_MISO引脚、SPI_MOSI引脚和SPI_CLK引脚。

根据一个实施例,在上述的存储卡中,所述第二通信协议是通用异步收发传输器(UART)协议,且所述第二引脚组包括RX引脚和TX引脚。UART协议是利用存储卡的冗余引脚,通过UART协议实现对工业设备的通信和控制。

根据一个实施例,在上述的存储卡中,所述第二通信协议是I2C协议,且所述第二引脚组包括SDL引脚和SDA引脚。I2C协议是利用存储卡的冗余引脚,通过I2C协议实现对工业设备的通信和控制。

根据一个实施例,在上述的存储卡中,进一步包括识别电路,所述识别电路包括串联在电源和接地之间的第一电阻和第二电阻,其中所述第一电阻和第二电阻之间的节点输出一智能识别电平。该智能识别电平用于判断插入的是普通存储卡还是本实用新型的存储卡。

根据本实用新型的另一方面,提供了一种工业设备,包括处理单元和卡槽,所述处理单元与所述卡槽连接,所述卡槽适于插入如以上所讨论的存储卡,所述处理单元支持所述第一通信协议和所述第二通信协议,以允许所述处理单元利用所述第一通信协议和所述第二通信协议同所述存储卡的微控制单元通信。

根据本实用新型的又一方面,提供了一种工业设备,包括处理单元和卡槽,所述处理单元与所述卡槽连接,所述卡槽适于插入如以上所讨论的存储卡,所述处理单元支持所述第一通信协议和所述第二通信协议,

其中,所述工业设备进一步包括开关模块,所述开关模块与所述第一电阻和所述第二电阻之间的节点相连接,

其中,所述开关模块根据所述智能识别电平导通或断开所述第二引脚组与所述处理单元之间的连接。

根据本实用新型的再一方面,提供了一种工业设备,包括处理单元和卡槽,所述处理单元与所述卡槽连接,所述卡槽适于插入如以上所讨论的存储卡,所述处理单元支持所述第一通信协议和所述第二通信协议,

其中,所述第一通信协议是串行外设接口(SPI)协议,且所述第一引脚组包括SPI_CS引脚、SPI_MISO引脚、SPI_MOSI引脚和SPI_CLK引脚,

其中,所述工业设备进一步包括开关模块,所述开关模块与所述处理单元连接,

其中,所述第一引脚组中的SPI_CS引脚与所述第一电阻和第二电阻之间的节点连接,

其中,所述处理单元经由所述SPI_CS引脚读取所述智能识别电平,且所述处理单元根据所述智能识别电平控制所述开关模块导通或断开所述第二引脚组与所述处理单元之间的连接。

应当理解,本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的,并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本实用新型的实施例,并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中:

图1是根据本实用新型的一个实施例的存储卡的示意图。

图2示出了根据本实用新型的存储卡和工业设备的应用环境一个实施例的架构框图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的智能识别电路的实现方式的示意图。

图4示出了根据本实用新型的另一实施例的智能识别电路的实现方式的示意图。

附图标记说明:

10 存储卡

11 微控制单元

12 无线通信模块

13 引脚

14 识别电路

15 第一电阻

16 第二电阻

20 工业设备

21 电源引脚组

22 第一引脚组

23 第二引脚组

24 外部设备

25 处理单元

26 开关模块

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例,其示例在附图中示出。在任何可能的情况下,在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外,尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外,要求不仅仅通过所使用的实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

参考图1至图4来更详细地讨论本实用新型的基本原理和优选实施例。

首先,如图1所示,本实用新型的存储卡10主要包括微控制单元11、无线通信模块12以及多个引脚13。无线通信模块12用于以无线方式(例如wifi)与外部设备(例如图2中的外部设备24)建立无线通信链接,例如上述外部设备可以是与无线通信模块12建立无线通信连接的手机、膝上计算机等的终端设备。多个引脚13与微控制单元11连接。如结合图2进一步讨论的,该多个引脚13至少包括电源引脚组21、支持第一通信协议的第一引脚组22以及支持第二通信协议的第二引脚组23。上述的电源引脚组21连接无线通信模块12以经由电源引脚组21向无线通信模块12供电。因此,本实用新型的存储卡10可以同时使用两种通信协议(例如,UART协议和I2C协议之一以及传统的SPI协议)与工业设备20的MCU 25进行通信。其中,SPI协议用于常规的存储卡的数据读写。UART协议或I2C协议是利用存储卡的冗余引脚,通过UART协议或I2C协议实现对工业设备的通信和控制。

因此,本实用新型的存储卡10可被用于实现对工业设备的调试、参数配置和程序更新。即,外部设备(例如移动设备)通过无线(wifi或蓝牙)对工业设备20的参数实施参数读写、程序更新、实时监控等更丰富的操作。因此,本实用新型可以克服现有技术的具有wifi功能的存储卡的只能实现外部设备和存储卡上的数据之间的无线数据读写的功能单一的问题。

在上述方案中,电源引脚组21所连接的电源端口是共用的,本实用新型的存储卡10共用或利用冗余引脚(其与传统存储卡的通信接口无任何关联,对数据存储无影响)来构成UART或I2C通信协议的通道。

图2示出了根据本实用新型的存储卡和工业设备的应用环境一个实施例的架构框图。如图2所示,本实用新型的存储卡10可以插在工业设备20的卡槽内,与工业设备20的MCU 25通过总线相连接。

在图2所示的实施例中,电源引脚组21可以包括两条线路,即VCC(电源)和GND(接地)。此外,第一通信协议是串行外设接口(SPI)协议,且第一引脚组包括SPI_CS引脚、SPI_MISO引脚、SPI_MOSI引脚和SPI_CLK引脚。第二通信协议可以是通用异步收发传输器(UART)协议,其中第二引脚组包括RX引脚和TX引脚;或者第二通信协议也可以是I2C协议,其中第二引脚组包括SDL引脚和SDA引脚。即,本实用新型的存储卡10可以同时使用两种通信协议(例如,UART协议和I2C协议之一以及传统的SPI协议)与工业设备20的MCU 25进行通信。

此外,本实用新型还可以进一步在存储卡10中设置一个识别电路。例如,图3和图4分别示出了根据本实用新型的智能识别电路的实现方式的两个实施例。

首先参考图3,存储卡10的识别电路14主要包括串联在电源VCC和接地GND之间的第一电阻15和第二电阻16。该第一电阻15和第二电阻16之间的节点N输出一智能识别电平Vin。

在图3所示的实施例中,工业设备20的处理单元25(MCU)和卡槽(未图示)连接,该卡槽适于插入如以上所讨论的存储卡10。处理单元25支持第一通信协议和第二通信协议,以允许处理单元25利用第一通信协议和第二通信协议同存储卡10的微控制单元11通信。此外,该工业设备20还包括开关模块26,该开关模块26与第一电阻15和第二电阻16之间的节点N相连接。特别是,该开关模块26可以根据上述的智能识别电平Vin导通或断开第二引脚组与处理单元25之间的连接。根据该实施例,可以直接利用智能识别电平Vin作为UART或I2C线路/路径的控制信号对开关模块26实施控制。由于传统的存储卡没有该智能识别电平Vin,所以其可以用于判断插入的是普通存储卡还是本实用新型的存储卡10。如果是普通存储卡,则断开与第二引脚组相对应的通信通道;如果是本实用新型的存储卡10,则导通该通信通道。

此外,在图4所示的实施例中,工业设备20的处理单元25(MCU)和卡槽(未图示)连接,该卡槽适于插入如以上所讨论的存储卡10。处理单元25支持第一通信协议和第二通信协议,以允许处理单元25利用第一通信协议和第二通信协议同存储卡10的微控制单元11通信。在该实施例中,第一通信协议是串行外设接口(SPI)协议,其中第一引脚组包括SPI_CS引脚、SPI_MISO引脚、SPI_MOSI引脚和SPI_CLK引脚。此外,该工业设备20还包括开关模块26,该开关模块26处理单元25直接连接,且第一引脚组中的SPI_CS引脚与第一电阻15和第二电阻16之间的节点N连接。特别是,在该实施例中,处理单元25经由SPI_CS引脚读取智能识别电平Vin,且处理单元25根据智能识别电平Vin控制开关模块26导通或断开第二引脚组与处理单元25之间的连接。根据该实施例,由工业设备20的处理单元25来读取智能识别电平Vin,然后由该处理单元25发送UART或I2C线路/路径的控制信号,以对开关模块26实施控制。与图3所示的实施例相类似的,该智能识别电平Vin用于判断插入的是普通存储卡还是本实用新型的存储卡10。如果是普通存储卡,则断开与第二引脚组相对应的通信通道;如果是本实用新型的存储卡10,则导通该通信通道。

综上,本实用新型的技术方案无需改变现有的工业设备上的卡槽,而是通过对存储卡的改进来复用此类卡槽,同时实现无线通信功能和数据读写功能。因此,本实用新型可以对工业设备进行无线实时监控,实现更多功能。此外,复用既有的存储卡卡槽可以提高其利用率,同时降低改造成本。另一方面,本实用新型还可以实现智能识别的功能,自动区分普通的存储卡和本实用新型的存储卡。

本领域技术人员可显见,可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此,旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。

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