一种基于微控制器的无线存储装置的制作方法

本实用新型涉及存储相关的技术领域，特别是一种基于微控制器的无线存储装置。

背景技术：

传统目前，已有的存储技术大都是通过有线的方式将存储服务器与存储设备连接起来，随着移动互联网时代的到来，人们对移动设备的使用越来越多，对无线存储和多用户访问，存储下载的要求也越来越多。现有的有线连接方式的存储系统操作表现的非常的繁琐。相对于个人计算机有大容量的硬盘，便携式设备从成本和实用的角度都无法对其直接大量扩容。因此，无线存储系统的开发就显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于微控制器的无线存储装置，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于微控制器的无线存储装置，包括一服务器端以及一客户端；所述服务器端包括：服务器端主控单元以及分别与该服务器端主控单元相连的服务器端WiFi无线通信单元、电源单元以及SD卡接入单元；所述客户端单元包括：客户端主控单元以及客户端WiFi无线通信单元。

在本实用新型一实施例中，所述客户端为一智能手持终端。

在本实用新型一实施例中，所述主控单元包括一CC3200；所述CC3200的PIN21/SOP2引脚于与第一电阻的一端相连并接入一三相开关的第一相一端；所述CC3200的SOP1引脚与第二电阻（R12）的一端相连并接入所述三相开关的第二相的一端；所述CC3200的SOP0引脚与第三电阻（R11）的一端相连并接入所述三相开关的第三相的一端；所述第一电阻（R13）的另一端、所述第二电阻（R12）的另一端以及所述第三电阻（R11）的另一端均接地；所述三相开关第一相、第二相以及第三相的另一端经一第四电阻（R10）接入所述电源单元的3.3V供电端；所述CC3200的VDD_ANA2引脚与所述电源单元的3.3V供电端相连；所述CC3200的VCC引脚与所述电源单元的VBAT_CC端相连；所述CC3200的nReset引脚接一重启电路。

在本实用新型一实施例中，所述服务器端还包括一与所述服务器端主控单元相连的OLED显示屏；该OLED显示屏的第一引脚接地，第二引脚接入所述电源单元的3.3V供电端，第三引脚与所述CC3200的PIN05引脚相连，第四引脚与所述CC3200的PIN07引脚相连，第五引脚与所述CC3200的PIN50引脚相连，第六引脚与所述CC3200的PIN45引脚相连。

在本实用新型一实施例中，所述SD卡接入单元中SD卡的DAT0_DO引脚经第一排阻（R21）中第一电阻的一端接入所述CC3200的PIN64 引脚；所述SD卡的VSS引脚接地；所述SD卡的CLK_SCLH引脚经所述第一排阻中第二电阻的一端接入所述CC3200的PIN01引脚；所述SD卡的CMD_DI引脚经所述第一排阻中第三电阻的一端接入所述CC3200的PIN02引脚；所述第一排阻中第一电阻至第三电阻的另一端均接入所述电源单元的3.3V供电端；所述SD卡的PAD1引脚、PAD2引脚、PAD3引脚以及PAD4引脚均接地。

在本实用新型一实施例中，所述服务器端还包括一与所述服务器端主控单元相连的射频单元；所述射频单元包括一NRF24L01；所述NRF24L01的CE引脚经第二排阻中第一电阻的一端接入所述CC3200的PIN63引脚；所述NRF24L01的SCK引脚经第二排阻中第二电阻的一端接入所述CC3200的PIN05引脚；所述NRF24L01的MISO引脚经第二排阻中第三电阻的一端接入所述CC3200的PIN06引脚；所述NRF24L01的CSN引脚经第三排阻中第一电阻的一端接入所述CC3200的PIN08引脚；所述NRF24L01的MOSI引脚经第三排阻中第二电阻的一端接入所述CC3200的PIN07引脚；所述NRF24L01的IRQ引脚经第三排阻中第三电阻的一端接入所述CC3200的PIN62引脚；所述第二排阻（R24）中第一电阻至第三电阻的另一端均接入所述电源单元的3.3V供电端；所述第三排阻（R25）中第一电阻至第三电阻的另一端均接入所述电源单元的3.3V供电端。

在本实用新型一实施例中，还包括一温湿度传感器DTH11；该温湿度传感器DTH11 的VDD端与所述电源单元的3.3V供电端相连，SDA端经第四电阻的一端接入所述CC3200的PIN18引脚，GND端接地；所述第四电阻的另一端与所述电源单元的3.3V供电端相连。

在本实用新型一实施例中，还包括一ADC电路，该ADC电路包括一光敏电阻；该光敏电阻的一端接地，另一端与第六电阻的一端相连，并接入所述CC3200的PIN60引脚。

在本实用新型一实施例中，还包括一UART电路，该UART电路的第一引脚接入所述电源单元的5V供电端，第二引脚接入所述CC3200的PIN17/TDO引脚，第三引脚接入所述CC3200的PIN57引脚，第四引脚接入所述CC3200的PIN16/TDI引脚，第五引脚接入所述CC3200的PIN55引脚，第六引脚接入所述CC3200的PIN20/TMS引脚，第七引脚接地，第八引脚接入所述CC3200的PIN19/TCK引脚。

在本实用新型一实施例中，所述电源单元包括一AMS1117；该AMS1117的VIN引脚经一SS14接入VCC_IN_5V，并经第二电容接地；该AMS1117的G引脚接地；该AMS1117的一VOUT引脚与另一VOUT引脚相连，并分别与第三电容以及第四电容一端相连，作为3.3V供电端，第三电容以及第四电容另一端接地，且该AMS1117的一VOUT引脚与另一VOUT引脚还与第五电容以及第六电容一端相连，作为VBAT_CC端，第五电容以及第六电容另一端接地。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供一种基于微控制器的无线存储装置，利用微控制器实现了一种无线存储器，结构简单，易于实现，且通过结合现有软件，利用服务器实现了三个任务，命令解析任务，权限识别任务和文件上传下载任务，并于客户端上能对通过界面交互的形式对服务器端的文件进行可视化管理，存储介质的选取灵活多样，可以根据实际需求和成本进行自由选取。用户即能够方便的上传和下载文件。也能够与他人快捷的分享文件，另外用户权限的引入也为安全的管理无线存储系统提供了保障。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中基于微控制器的无线存储装置的原理图。

图2为本实用新型一实施例中服务器端主控单元的电路图。

图3为本实用新型一实施例中OLED显示屏的电路图。

图4为本实用新型一实施例中SD卡的电路图。

图5为本实用新型一实施例中射频单元的电路图。

图6为本实用新型一实施例中温湿度传感器的电路图。

图7为本实用新型一实施例中重启电路的电路图。

图8为本实用新型一实施例中ADC的电路图。

图9为本实用新型一实施例中UART电路的电路图。

图10为本实用新型一实施例中电源单元的电路图。

图11为本实用新型一实施例中服务器端主控单元程序流程图。

图12为本实用新型一实施例中客户端端主控单元程序流程图。

图13为本实用新型一实施例中文件上传程序流程图。

图14为本实用新型一实施例中文件下载程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。

本实用新型提供一种基于微控制器的无线存储装置，如图1~图10所示，包括一服务器端以及一客户端；服务器端包括：服务器端主控单元以及分别与该服务器端主控单元相连且用于与客户端无线连接的的服务器端WiFi无线通信单元、提供电源的电源单元、用来保存数据的存储单元；客户端单元包括：客户端主控单元以及客户端WiFi无线通信单元。

进一步的，在本实施例中，客户端为一智能手持终端或其他类型的智能手持终端。

进一步的，在本实施例中，如图2所示，主控单元包括一CC3200；CC3200的PIN21/SOP2引脚与第一电阻（R13）的一端相连并接入一三相开关的第一相一端；CC3200的SOP1引脚与第二电阻（R12）的一端相连并接入三相开关的第二相的一端；CC3200的SOP0引脚与第三电阻（R11）的一端相连并接入三相开关的第三相的一端；第一电阻（R13）的另一端、第二电阻（R12）的另一端以及第三电阻（R11）的另一端均接地；三相开关第一相、第二相以及第三相的另一端经一第四电阻（R10）接入电源单元的3.3V供电端；CC3200的VDD_ANA2引脚与电源单元的3.3V供电端相连；CC3200的VCC引脚与电源单元的VBAT_CC端相连；CC3200的nReset引脚接一重启电路。在本实施例中，该三相开关为模式选择开关。

进一步的，在本实施例中，如图3所示，服务器端还包括一OLED显示屏；如图3所示，该OLED显示屏的第一引脚接地，第二引脚接入电源单元的3.3V供电端，第三引脚与CC3200的PIN05引脚相连，第四引脚与CC3200的PIN07引脚相连，第五引脚与CC3200的PIN50引脚相连，第六引脚与CC3200的PIN45引脚相连。

进一步的，在本实施例中，如图4所示，存储单元采用SD卡；SD卡的DAT0_DO引脚经第一排阻（R21）中第一电阻的一端接入CC3200的PIN64 引脚；SD卡的VSS引脚接地；SD卡的CLK_SCLH引脚经第一排阻中第二电阻的一端接入CC3200的PIN01引脚；SD卡的CMD_DI引脚经第一排阻中第三电阻的一端接入CC3200的PIN02引脚；第一排阻中第一电阻至第三电阻的另一端均接入所述电源单元的3.3V供电端；所述SD卡的PAD1引脚、PAD2引脚、PAD3引脚以及PAD4引脚均接地。此外，还可以将硬盘作为存储对象。

进一步的，在本实施例中，如图5所示，还包括主控单元还与一射频单元相连；射频单元包括一NRF24L01；NRF24L01的CE引脚经第二排阻（R24）中第一电阻的一端接入CC3200的PIN63引脚；NRF24L01的SCK引脚经第二排阻中第二电阻的一端接入CC3200的PIN05引脚；NRF24L01的MISO引脚经第二排阻中第三电阻的一端接入CC3200的PIN06引脚；NRF24L01的CSN引脚经第三排阻（R25）中第一电阻的一端接入CC3200的PIN08引脚；NRF24L01的MOSI引脚经第三排阻中第二电阻的一端接入CC3200的PIN07引脚；NRF24L01的IRQ引脚经第三排阻中第三电阻的一端接入CC3200的PIN62引脚；第二排阻中第一电阻至第三电阻的另一端均接入所述电源单元的3.3V供电端；第三排阻中第一电阻至第三电阻的另一端均接入所述电源单元的3.3V供电端。

进一步的，在本实施例中，如图6所示，还包括一温湿度传感器DTH11；该温湿度传感器DTH11 的VDD端与电源单元的3.3V供电端相连，SDA端经第四电阻（R20）的一端接入CC3200的PIN18引脚，GND端接地；第四电阻的另一端与电源单元的3.3V供电端相连。

进一步的，在本实施例中，如图7所示，重启电路包括依次相连的第五电阻（R14）、发光二极管（D11）、按键（S11）。第五电阻的另一端与电源单元的3.3V供电端相连；按键两端还并联有一第一电容（C15），按键的另一端接地。

进一步的，在本实施例中，如图8所示，还包括一ADC电路，该ADC电路包括一光敏电阻（R23）；该光敏电阻的一端接地，另一端与第六电阻（R22）的一端相连，并接入CC3200的PIN60引脚。通过该光敏电阻，能够获取光照信息，其作用是与温湿度传感器一起获取控制器所处的环境信息，开发人员能够方便获取，当环境条件改变可能对硬件损坏时能够提供警报信息。确保存储器中数据的安全。

进一步的，在本实施例中，如图9所示，还包括一UART电路，该UART电路的第一引脚接入电源单元的5V供电端，第二引脚接入CC3200的PIN17/TDO引脚，第三引脚接入CC3200的PIN57引脚，第四引脚接入CC3200的PIN16/TDI引脚，第五引脚接入CC3200的PIN55引脚，第六引脚接入CC3200的PIN20/TMS引脚，第七引脚接地，第八引脚接入CC3200的PIN19/TCK引脚。UART电路接触了串口和JTAG模块，其作用是下载和调试程序，供开发人员使用。

进一步的，在本实施例中，如图10所示，电源单元包括一AMS1117；该AMS1117的VIN引脚经一SS14接入VCC_IN_5V，并经第二电容（C10）接地；该AMS1117的G引脚接地；该AMS1117的一VOUT引脚与另一VOUT引脚相连，并分别与第三电容（C11）以及第四电容（C12）一端相连，作为3.3V供电端，第三电容（C11）以及第四电容（C12）另一端接地，且还与第五电容（C13）以及第六电容（C14）一端相连，作为VBAT_CC端，第五电容（C13）以及第六电容（C14）另一端接地。

为了让本领域技术人员进一步了解本实用新型所提出的装置，下面结合现有软件或控制方法对该装置进行说明，在该说明过程中所涉及的现有软件或控制方法并不是本实用新型所保护的客体，本实用新型仅保护该装置的结构以及连接关系。

进一步的，在本实施例中，服务器端由硬件部分和系统软件组成，其中硬件部分包括主控单元，无线通信单元，存储单元和电源单元。服务器端软件系统基于嵌入式操作系统开发。客户端与服务器之间通过无线的方式通信，其中文件的传输基于TFTP协议，而文件名和控制命令使用简单的数据交换语言，同时支持上传和下载的功能。采用短指令进行操作命令和的传输，使得整个存储系统具有交互性。系统通过TFTP协议来收发文件，在文件上传和下载时会涉及到TFTP协议中报文的五种模式。系统程序还会根据用户的身份来判定用户所具有的操作权限。服务器端的主控单元采用的实时操作系统RTOS，分为三个任务调度，一个负责文件的上传和下载，一个负责JSON指令的转换和解析。另一个负责判断用户所具有的权限。服务器端主控单元还包含用户识别单元，用户识别单元用于进行用户身份判断，根据登入的账户身份进行识别，赋予用户相应的操作权限，不允许未获得权限的用户进行相关操作，确保了正常的存取和数据的安全性。

客户端程序由安装在手持移动终端的应用软件组成，利用QT实现，可以根据不同的移动终端编写不同的软件，具有极高的拓展性。客户端与服务器端之间提供一个端口来进行命令数据的传输，通讯指令以JSON字符串进行，JSON提供键值对的形式非常适合在该场合下应用。在发送时进行JSON转换然后传输，接收端接收到数据后对JSON字符串解析，之后在进行对应操作。

其中，TFTP 任务是处理文件的上传与下载。命令解析任务是处理由客户端传递到服务器端 JSON 指令，即是命令转化成 JSON字符串和 JSON 字符串反解析成命令的操作。

客户端与服务器端的通讯指令以JSON字符串进行，JSON提供键值对的形式非常适合该场合下使用，在发送命令进行JSON转换后传输，接收端收到数据后对 JSON 字符串解析,之后再进行对应操作。

进一步的，还提供一种基于微控制器的无线存储装置的控制方法，如图11~图14所示，按照如下步骤实现：

步骤S1：服务器端对时钟、串口以及SD卡管脚进行初始化；

步骤S2：服务器端对存储于存储单元的文件系统进行初始化；

步骤S3：服务器端对搭载于服务器端主控单元中的实时操作系统的任务处理函数进行初始化，启动任务处理，并启动服务器端WiFi无线通信单元，等待客户端的交互请求；

步骤S4：客户端主控单元对上传UI控件、删除UI控件、下载UI控件、列出文件UI控件以及重命名UI控件进行初始化；

步骤S5：创建套接字，协议类型为UDP，采用的端口为用于传输文件名或控制命令的第一通讯端口；

步骤S6：客户端主控单元对UI 控件对应处理函数和 UDP 数据主动上报处理函数进行绑定；

步骤S7：客户端WiFi无线通信单元将客户端主控单元生成的传输文件名或控制命令进行JSON转换，转换为JSON字符串，通过第一通讯端口发送至服务器端；在本实施例中，该端口为8090；

步骤S8：服务器端WiFi无线通信单元响应客户端的请求，接收JSON字符串，并进行解析，获取对应的指令内容；服务器端主控单元根据指令内容中提供的账户身份，判断该客户端是否具备操作权限；若具备，则根据该指令内容，判断指令类型并执行对应的任务，并生成响应指令，进行JSON转换，转换为JSON字符串，下发至客户端。

进一步的，在步骤S6中，UI控件对应处理绑定函数：

connect(ui->widget,SIGNAL(changeFileNameSignal(QString,

QString)),this,SLOT(changeFileNameSignalSlot(QString,QString)));

connect(ui->widget,SIGNAL(downloadFileSignal(QString)),

this,SLOT(downloadFileSignalSlot(QStri)));

connect(ui->widget,SIGNAL(deleteFileSignal(QString)),

this,SLOT(deleteFileSignalSlot(QString)));

connect(ui->uploadpushButton,SIGNAL(clicked(bool)),

this,SLOT(uploadpushButtonSlot()))。

UDP数据上报绑定函数：

connect(udpSocket, SIGNAL(readyRead()),

this,SLOT(readPacket()))。

进一步的，在本实施例中，通过 TFTP 协议实现文件上传， 就是预先给服务器发送一个写请求，得到回应之后， 批量读取本地文件的数据，然后发送， 待服务器回应， 接收到回应就继续发送本地文件数据，直到把文件数据完全发送完成。具体的，若通过上传UI控件上传文件上传指令，则客户端主控单元先创建一个WRQ报文发送，按照步骤S5至步骤S8上传至服务器端；服务器端主控单元接收到该WRQ报文后，若判断该客户端为具备操作权限的客户端，则服务器端主控单元下发应答报文至客户端；客户端接收该应答报文，确认待上传文件数据，并读取该待上传文件数据，采用TFTP协议，调用用于文件传输的的第二通讯端口，并按照步骤S7，将待上传文件数据上传至服务器端，并进行存储。

进一步的，在本实施例中，文件下载事先向服务器发送一个读取报文， 然后等待服务器确认发回要下载的文件数据，客户端接收到数据并把它存储到本地文件，直到把全部数据接收完全。具体的，若通过下载UI控件上传文件下载指令，则客户端主控单元先创建一个RRQ报文发送，按照步骤S5至步骤S8上传至服务器端；服务器端主控单元接收到该RRQ报文后，若判断该客户端为具备操作权限的客户端，则服务器端主控单元根据文件下载指令获取对应的待下载文件数据，并按照步骤S8将该待下载文件数据下发至客户端；客户端接收到该待下载文件数据，并进行存储，且在接收待下载文件数据时，客户端主控单元发送一应答指令至服务器端。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。