一种基于ZigBee网络的通信控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及通信控制技术领域，尤其是一种基于ZigBee网络的通信控制系统。它包括电源保护电路、电源稳压电路、电池、STM32芯片、光耦隔离电路和CC2530芯片；电源保护电路接入电源信号并将信号处理后输入至电源稳压电路，电池通过电磁冗余电路与电源稳压电路连接，电源稳压电路将信号进行稳压处理并将信号输入至STM32芯片；光耦隔离电路接入数字量信号并将信号隔离后输入至STM32芯片，STM32芯片将信号进行整理并将信号反馈给CC2530芯片。本发明通过电池冗余电路实现电池供电控制；同时，利用光耦隔离电路对输入数字量信号进行光耦隔离；并且，利用CC2530芯片实现信号的ZigBee网络通信，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。
【专利说明】
一种基于Z i gBee网络的通信控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及通信控制技术领域，尤其是一种基于ZigBee网络的通信控制系统。
【背景技术】
[0002]众所周知，在传统的过程控制系统中，对系统的实时监测和控制是最重要的两个环节，但是现场设备的分布式布局造成了布线量大、设备发生损坏后，维护起来也比较困难，特别是在雷雨天气易发生雷电电击损坏。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于ZigBee网络的通信控制系统。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种基于ZigBee网络的通信控制系统，它包括电源保护电路、电源稳压电路、电池、STM32芯片、光耦隔离电路和CC2530芯片；
[0006]所述电源保护电路接入电源信号并将信号处理后输入至电源稳压电路，所述电池通过电磁冗余电路与电源稳压电路连接，所述电源稳压电路将信号进行稳压处理并将信号输入至STM32芯片；
[0007]所述光耦隔离电路接入数字量信号并将信号隔离后输入至STM32芯片，所述STM32芯片将信号进行整理并将信号反馈给CC2530芯片。
[0008]优选地，所述STM32芯片还电性连接有RS-485收发器并通过RS-485收发器连接有Modbus总线。
[0009]优选地，所述电池冗余电路包括电源充电芯片和场效应管，所述电源充电芯片为TP4075芯片，所述电源充电芯片的I端脚和5端脚与电池连接，所述电源充电芯片的4端脚通过稳压二极管接入电源，所述电源充电芯片的6端脚通过第四电阻接地，所述电源充电芯片的3端脚与电源稳压电路连接并通过第一电容接地，所述电源充电芯片的3端脚与场效应管的漏极连接，所述场效应管的漏极和源极并联有第六二极管，所述场效应管的栅极与稳压二极管的正极连接，所述场效应管的栅极分别通过第六电阻和依次串联的第七电阻和第八电阻接地。
[0010]优选地，所述光耦隔离电路包括光耦，所述光耦的正极和负极分别通过第九电阻和发光二极管接入数字量信号，所述发光二极管的负极通过第七二极管与第九电阻连接，所述光耦的发射极与STM32芯片连接并通过第十电阻接地。
[0011]由于采用了上述方案，本发明通过电池冗余电路实现电池供电控制；同时，利用光耦隔离电路对输入数字量信号进行光耦隔离;并且，利用CC2530芯片实现信号的ZigBee网络通信，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的结构原理示意图；
[0013]图2是本发明实施例的电池冗余电路的电路结构示意图；
[0014]图3是本发明实施例的光耦隔离电路的电路结构示意图；
[0015]图4是本发明实施例的电源保护电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]如图1至图4所示，本实施例提供的一种基于ZigBee网络的通信控制系统，它包括电源保护电路1、电源稳压电路4、电池2、STM32芯片6、光耦隔离电路5和CC2530芯片8;
[0018]电源保护电路I接入电源信号并将信号处理后输入至电源稳压电路4，电池2通过电磁冗余电路3与电源稳压电路4连接，电源稳压电路4将信号进行稳压处理并将信号输入至STM32芯片6;
[0019]光耦隔离电路5接入数字量信号并将信号隔离后输入至STM32芯片6，STM32芯片6将信号进行整理并将信号反馈给CC2530芯片8。
[0020]本实施例的信号远程通信主要通过CC2530芯片8实现ZigBee网络通信，方便用户远程对工作信息读取。
[0021]为进一步加强外部通信功能，则本实施例的STM32芯片6还电性连接有RS-485收发器7并通过RS-485收发器7连接有Modbus总线9，利用Modbus总线9实现Modbus总线通信。
[0022]本实施例为保证系统在工业现场的连续稳定工作，设计了电池冗余电路3，即外部掉电时使用电池2供电，外部未掉电时电路给电池2充电。电池2采用可反复充电的AAA锂电池，电池冗余电路3可具体采用如图2所示的电路结构，即包括电源充电芯片U3和场效应管Ql，电源充电芯片U3为TP4075芯片，电源充电芯片U3的I端脚和5端脚与电池2连接，电源充电芯片U3的4端脚通过稳压二极管D5接入电源，电源充电芯片U3的6端脚通过第四电阻R4接地，电源充电芯片U3的3端脚与电源稳压电路4连接并通过第一电容Cl接地，电源充电芯片U3的3端脚与场效应管Ql的漏极连接，场效应管Ql的漏极和源极并联有第六二极管D6，场效应管Ql的栅极与稳压二极管D5的正极连接，场效应管Ql的栅极分别通过第六电阻R6和依次串联的第七电阻R7和第八电阻R8接地。其中，当外部未掉电时处于截断状态；当外部掉电时，场效应管Ql处于导通状态，电池2开始工作。
[0023]本实施例为保护雷雨天电击脉冲的损坏，则外部供电输入端设置有电源保护电路I，电源保护电路I可采用如图4所示的电路结构，即包括第一热敏电阻R1、第二热敏电阻R2、第三热敏电阻R3、第一陶瓷放电管Ul、第二陶瓷放电管U2、第一双向TVS 二极管Dl、第二双向TVS 二极管D2、第三双向TVS 二极管D3、第一电感线圈L1、第二电感线圈L2和第一二极管D4。本电路有效防止了因雷击产生的高浪涌、快速脉冲以及静电对系统电路的损坏。
[0024]应对工业现场恶劣的环境，信号的输入和输出需要经过隔离，否则会产生很大的干扰，影响系统数据采集和控制的准确性。故本实施例在STM32芯片6的数字量信号输入端口设置有光藕隔离电路5，光耦隔离电路5可采用如图3所示的电路结构，即包括光耦U4，光耦U4的正极和负极分别通过第九电阻R9和发光二极管D8接入数字量信号，发光二极管D8的负极通过第七二极管D7与第九电阻R9连接，光耦U4的发射极与STM32芯片6连接并通过第十电阻Rl O接地。
[0025]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于ZigBee网络的通信控制系统，其特征在于:它包括电源保护电路、电源稳压电路、电池、STM32芯片、光耦隔离电路和CC2530芯片； 所述电源保护电路接入电源信号并将信号处理后输入至电源稳压电路，所述电池通过电磁冗余电路与电源稳压电路连接，所述电源稳压电路将信号进行稳压处理并将信号输入至STM32芯片； 所述光耦隔离电路接入数字量信号并将信号隔离后输入至STM32芯片，所述STM32芯片将信号进行整理并将信号反馈给CC2530芯片。2.如权利要求1所述的一种基于ZigBee网络的通信控制系统，其特征在于:所述STM32芯片还电性连接有RS-485收发器并通过RS-485收发器连接有Modbus总线。3.如权利要求2所述的一种基于ZigBee网络的通信控制系统，其特征在于:所述电池冗余电路包括电源充电芯片和场效应管，所述电源充电芯片为TP4075芯片，所述电源充电芯片的I端脚和5端脚与电池连接，所述电源充电芯片的4端脚通过稳压二极管接入电源，所述电源充电芯片的6端脚通过第四电阻接地，所述电源充电芯片的3端脚与电源稳压电路连接并通过第一电容接地，所述电源充电芯片的3端脚与场效应管的漏极连接，所述场效应管的漏极和源极并联有第六二极管，所述场效应管的栅极与稳压二极管的正极连接，所述场效应管的栅极分别通过第六电阻和依次串联的第七电阻和第八电阻接地。4.如权利要求3所述的一种基于ZigBee网络的通信控制系统，其特征在于:所述光耦隔离电路包括光耦，所述光耦的正极和负极分别通过第九电阻和发光二极管接入数字量信号，所述发光二极管的负极通过第七二极管与第九电阻连接，所述光耦的发射极与STM32芯片连接并通过第十电阻接地。
【文档编号】G05B19/048GK105867278SQ201610364773
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】广小芳
【申请人】广小芳