基于WiFi的远程串口控制模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络接入技术领域，尤其涉及一种基于WiFi的远程串口控制模块。
【背景技术】
[0002]可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)是以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。然而，目前的工业控制系统都是基于PLC的有线网络，不仅布线麻烦、耗材多、花费成本高，而且调试、维护极为不便，一旦设备出现故障不能及时跟踪处理。
[0003]随着社会的发展，WiFi技术得到了越来越广泛的应用。目前，大多数城市家庭、城市公共场所都有WiFi存在，开发设计一种能够利用现已存在的WiFi环境来实现各种家电设备的远程监控或指示，也具有十分重要而深远的现实意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种能将串口与串口之间的有线连接转换为无线WiFi连接、信号传输稳定的、应用成本低、可广泛适用于工厂/家庭等环境的远程串口控制模块。
[0005]为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
[0006]基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，包括= WiFi模块、稳压模块和TTL串口转RS485模块，所述WiFi模块由ESP8266WIFI芯片封装而成，所述稳压模块为WiFi模块和TTL串口转RS485模块供电，所述TTL串口转RS485模块的TXD 口接WiFi模块的RXD 口，所述TTL串口转RS485模块的RXD 口接WiFi模块的TXD 口。
[0007]作为改进地，所述WiFi模块的天线为PCB天线，IPEX接口天线或邮票孔接口天线。
[0008]作为改进地，所述WiFi模块外接有闪存，ESP8266WIFI芯片在搭载并作为设备中唯一的处理器时直接从外接闪存中启动。
[0009]作为改进地，所述WiFi模块内嵌有运行控制程序，所述运行控制程序由LabVIEW语言编写而成。
[0010]作为改进地，应用时，在上位机和下位机上分别安装第一远程串口控制模块和第二远程串口控制模块，上位机与下位机之间信号传输链路为:上位机一一第一远程串口控制模块的TTL串口转RS485模块——第一远程串口控制模块的WiFi模块——第二远程串口控制模块的WiFi模块——第二远程串口控制模块的TTL串口转RS485模块——下位机。
[0011]作为改进地，所述上位机、下位机都为带PLC控制装置的工业设备。
[0012]作为改进地，所述上位机为智能终端，所述下位机为带控制器的家电设备。
[0013]作为改进地，所述智能终端包括:笔记本电脑、智能手机、平板电脑或台式电脑。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:将WiFi模块和TTL串口转RS485模块集成在一起，并选用ESP8266WiFi芯片作为WiFi模块的核心，可广泛应用于工业设备的上位机与下位机之间、智能终端与家电设备之间的无线通信连接。如果用于家庭，可以通过WiFi芯片的通用1直接控制家电设备，或者是监控家电设备是否开启。如果用于工业，可以直接通过TTL串口转RS485模块与工业设备的PLC、触摸屏或其他控制模块连接。与现有的有线、无线连接技术相比，本发明具有通用性好、连接效率高、维护调试方便、引用成本低等特点。
【附图说明】
[0015]图1所示为本发明提供的基于WiFi的远程串口控制模块结构示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017]1: WiFi模块，2:稳压模块，3: TTL串口转RS485模块，4:电路板。
【具体实施方式】
[0018]为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细阐述。
[0019]如图1所示，一种基于WiFi的远程串口控制模块，包括:安装在同一电路板4上的WiFi模块1、稳压模块2和TTL串口转RS485模块3，所述WiFi模块I由ESP8266WIFI芯片封装而成，所述稳压模块2为WiFi模块I和TTL串口转RS485模块3供电，所述TTL串口转RS485模块3的TXD 口接WiFi模块I的RXD 口，所述TTL串口转RS485模块3的RXD 口接WiFi模块I的TXD 口。
[0020]其中，在WiFi模块I上设有天线，所述天线为ESP8266WIFI芯片在封装过程中形成的PCB天线、IPEX接口天线或邮票孔接口天线。为便于应用，在WiFi模块I还外接有闪存，当WiFi模块I的ESP8266WIFI芯片在搭载并作为设备中唯一的处理器时直接从外接闪存中启动。
[0021]所述WiFi模块I内固化有运行控制程序，该程序采用LabVIEW(LaboratoryVirtual Instrument Engineering Workbench)语言烧写而成。在其他实施方式中，WiFi模块中的程序由用户根据自己的需要进行烧写，不限于本实施例。
[0022]实际应用上述远程串口控制模块时，在上位机和下位机上分别安装一个远程串口控制模块，为方便区分，下面以安装在上位机上的为第一远程串口控制模块，以安装在下位机上的为第二远程串口控制模块。具体工作原理为:上位机控制器发出的控制命令通过第一远程串口控制模块的TTL串口转RS485模块转换后传输给相应的WiFi模块，经相应的WiFi模块处理后再以无线信号的方式向四周环境辐射;下位机上的第二远程串口控制模块通过其WiFi模块接收环境中的无线信号并经过识别转换后通过相应的TTL串口转RS485模块传输给下位机控制器，达到远程控制和远程指示的目的。
[0023]本实施例中，所述上位机、下位机都为带PLC控制装置的工业设备。在其他实施方式中，所述上位机为电脑、手机等智能终端，所述下位机为带控制器的家电设备，远程串口控制模块与家电设备之间可以通过WiFi模块自带的1接口进行连接，不限于本实施例。
[0024]本实施例提供的一种基于WiFi的远程串口控制模块，采用ESP8266WiFi芯片作为WiFi模块I的核心部件，具有以下有益效果:I)能支持多种无线网络加密方式，包括:WEP64/WEPl 28/TKIP/CCMP (AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK等，有效充分保证用户数据的安全传输。2)能快速联网，主要通过指定信道号的方式来实现快速联网。在通常的无线联网过程中，会首先对当前的所有信道自动进行一次扫描，来搜索准备连接的目的AP创建的(或Adhoc)网络。本模块提供了设置工作信道的参数，在已知目的网络所在信道的条件下，可以直接指定模块的工作信道，从而达到加快联网速度的目的。3)支持在联网过程中绑定目的网络BSSID地址的功能。根据802.11协议规定，不同的无线网络可以具有相同的网络名称(也就是SSID/ESSID)，但是必须对应一个唯一的BSSID地址。非法入侵者可以通过建立具有相同的SSID/ESSID的无线网络的方法，使得网络中的STA联接到非法的AP上，从而造成网络的泄密。通过BSSID地址绑定的方式，可以防止STA接入到非法的网络，从而提高无线网络的安全性。4)支持基于802.11协议的无线漫游功能。无线漫游指的是为了扩大一个无线网络的覆盖范围，由多个AP共同创建一个具有相同的SSID/ESSID的无线网络，每个AP用来覆盖不同的区域，接入到网络的STA可以根据所处位置的选择信号最强的AP接入，而且随着STA的移动自动在不同的AP之间切换。
[0025]以上【具体实施方式】仅是本发明的较佳实施方案说明，并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，包括:WiFi模块、稳压模块和TTL串口转RS485模块，所述WiFi模块由ESP8266WIFI芯片封装而成，所述稳压模块为WiFi模块和TTL串口转RS485模块供电，所述TTL串口转RS485模块的TXD口接WiFi模块的RXD 口，所述TTL串口转RS485模块的RXD 口接WiFi模块的TXD 口。2.根据权利要求1所述的基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，所述WiFi模块的天线为PCB天线，IPEX接口天线或邮票孔接口天线。3.根据权利要求1所述的基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，所述WiFi模块外接有闪存，ESP8266WIFI芯片在搭载并作为设备中唯一的处理器时直接从外接闪存中启动。4.根据权利要求1所述的基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，所述WiFi模块内嵌有运行控制程序，所述运行控制程序由LabVIEW语言编写而成。5.根据权利要求1所述的基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，应用时，在上位机和下位机上分别安装第一远程串口控制模块和第二远程串口控制模块，上位机与下位机之间信号传输链路为:上位机一一第一远程串口控制模块的TTL串口转RS485模块一一第一远程串口控制模块的WiFi模块--第二远程串口控制模块的WiFi模块--第二远程串口控制模块的TTL串口转RS485模块——下位机。6.根据权利要求5所述的基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，所述上位机、下位机都为带PLC控制装置的工业设备。7.根据权利要求5所述的基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，所述上位机为智能终端，所述下位机为带控制器的家电设备。8.根据权利要求7所述的基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，所述智能终端包括:笔记本电脑、智能手机、平板电脑或台式电脑。
【专利摘要】本发明公开一种基于WiFi的远程串口控制模块，其特征在于，包括：WiFi模块、稳压模块和TTL串口转RS485模块，所述WiFi模块由ESP8266WIFI芯片封装而成，所述稳压模块为WiFi模块和TTL串口转RS485模块供电，所述TTL串口转RS485模块的TXD口接WiFi模块的RXD口，所述TTL串口转RS485模块的RXD口接WiFi模块的TXD口。本发明可广泛应用于工业设备的上位机与下位机之间、智能终端与家电设备之间的无线通信连接。如果用于家庭，可以通过WiFi芯片的通用IO直接控制家电设备，或者是监控家电设备是否开启。如果用于工业，可以直接通过TTL串口转RS485模块与工业设备的PLC、触摸屏或其他控制模块连接。与现有的有线、无线连接技术相比，本发明具有通用性好、连接效率高、维护调试方便、引用成本低等特点。
【IPC分类】G05B19/05
【公开号】CN105573240
【申请号】CN201610029348
【发明人】黄卫庭, 罗庚兴, 杨伟, 刘智, 邓建胜
【申请人】佛山职业技术学院
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月14日