一种具有宽带电力载波通信装置的智能快递柜的制作方法

本实用新型涉及电通信技术领域，特别是涉及一种具有宽带电力载波通信装置的智能快递柜。

背景技术：

智能快递柜是近几年出现的新型智能型设备，基于物联网，能够将物品(快件)进行识别、暂存、监控并管理。其在投入使用的最初是为了解决快递行业产业链“最后100米”的配送难题，但它能进行的业务也不仅仅局限于“送件”。根据相关行业数据，2016年已投放10万组智能快递柜，2017年投放量为20万组，至2020年预计投放量将达到80万组。

智能快递柜单组一般有10～30个甚至更多的大小不同的箱体，供寄存各类包裹物品。最初的设计是布设专用的通信线(如485总线)将箱体的数据回传至主控板，并接收主控板发来的开锁等等命令，也有厂家采用网线连接每个箱体的开门板与主控板。但均存在布线复杂、不易施工、维修检测困难以及随之而来的可靠性问题。

电力载波通信技术利用电力线作为信号传输载体，将需要传输的高频信号耦合到电力线上，不需要进行额外的布线，从而实现数据远程传输。电力载波通信方式具有应用范围广、成本低、操作便利等优点，在互联网时代电力线通信异军突起，成为解决“最后一公里”问题的极具竞争力的方案之一。

使用电力线载波来进行开门板与主控板的通信后，可省去专用通信线与网线，利用直流供电线，将宽带载波信号耦合在电源线上，进行主控板与开门板之间的通信。由于宽带载波的高速度，缩短了操作的响应时间，改善了用户体验，并且大幅减少了故障概率，同时大大降低了维修难度。

技术实现要素：

本实用新型致力于提供一种具有宽带电力载波通信装置的智能快递柜，其包括：主控板和开门板，所述主控板和所述开门板分别包括：电力载波通信装置、主控装置；所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电模块、微处理器模块、数据存储模块、串行口以及网络处理模块、PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块和线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块；所述宽压交/直流输入供电模块与微处理器模块电连接，用于分别为微处理器装置、数据存储装置和串行口以及网络处理装置提供电力；所述数据存储模块与微处理器模块电连接，用于存储经由微处理器模块处理的数据；所述串行口以及网络处理模块与微处理器模块电连接，用于经由网络与主控装置连接；所述微处理器模块经由PLC模拟信号输入/输出处理模块与PLC信号收发滤波模块电连接；所述PLC信号收发耦合模块用于将线路驱动电路的输出信号耦合到电力线中，从电力线解耦信号并发送至PLC信号收发滤波模块；所述主控装置与显示装置电连接，用于将处理后的数据发送至显示装置。

优选地，所述主控装置将音频或视频以及传感器数据及控制数据发送至对应的解码装置，解码装置将相应的音频或视频以及传感器数据及控制数据发送至显示装置；

优选地，所述电力载波通信装置中的PLC信号收发滤波模块经由电源线电连接在载波通信线路上，所述电力载波通信装置中的差分线的输出端与所述线路驱动模块电连接。

优选地，所述宽压交/直流输入供电模块包括型号为MP2122和MP1541的处理芯片。

优选地，所述数据存储模块包括型号为MX25L1606E的处理芯片。

优选地，所述串行口以及网络处理模块包括型号为KSZ8041NL的处理芯片。

优选地，所述线路驱动器模块包括型号为ISL1571的处理芯片。

优选地，所述微处理器模块包括型号为CR600/CR150的处理芯片。

优选地，所述主控装置包括主控微处理器，所述主控微处理器包括型号为CR600/CR150的处理芯片。

优选地，所述显示装置包括LCD显示器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的智能快递柜的每一个箱体的开门板均通过必需的供电电源线，将相互之间需要传输的各类信号及数据耦合在电源线上进行数据通信，免除了需要另外铺设的专用通信线或网线。各个箱体与主控板之间只需要依靠电源线同时进行供电与数据传输。大大降低了成本、减少了施工布线复杂度，同时提升了系统的可靠性。

附图说明

通过随后结合附图所呈现的具体描述，本实用新型的以上和其它目的、特征以及优点将会更明显，在这些附图中：

图1为本实用新型中的具有宽带电力载波通信装置的智能快递柜的结构框图；

图2为本实用新型中的宽带电力载波通信装置的原理框图。

具体实施方式

下面将参考所附附图对本实用新型的示例性实施例进行详细的描述。

图1为本实用新型中的具有宽带电力载波通信装置的智能快递柜的结构框图。所述具有宽带电力载波通信装置的智能快递柜可以包括开门板与主控板。

每个箱体上的开门板通过电源线进行载波信号与主控板进行数据交换。开门板上的门磁传感器、物品检测传感器等的传感器数据由开门板的主控装置获取后通过网络及串口发送至载波通信装置，在载波通信装置中的微处理器模块控制下经过PLC(Power Line Communication，电力线载波通信)模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块、线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块发送至电源线上，在该电源线上的主控板经由相同的装置将信号接收并处理。类似地，主控板的数据也传输到开门板，从而实现相互间的通信，进行数据采集、检测以及开门等等操作。

所述主控板和所述开门板分别包括电力载波通信装置和主控装置。

所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电模块、微处理器模块、数据存储模块、串行口以及网络处理模块、PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块、线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块。

宽压交/直流输入供电模块与微处理器模块电连接，用于分别为微处理器模块、数据存储模块和串行口以及网络处理模块提供电力。该宽压交/直流输入供电模块为宽带电力载波通信模块提供各单元所需要的工作电源，采用5V直流电压输入，并且可以将5V转换成1.2V、3.3V以及功放所需的12V。所述宽压交/直流输入供电模块选用了芯源半导体(MPS)公司的型号为MP2122和MP1541的电源转换芯片，MP2122为双电压输出电源转换芯片，输入电压为5V，可输出一个3.3V和一个1.2V的电压供电路使用，MP1541为升压转换电源芯片，可将5V升压至12V，为线路驱动芯片提供电源。

数据存储模块、微处理器模块、串行口以及网络处理模块依次顺序双向通信连接。也就是说，所述数据存储模块模块和以太网以及串行口数据交换处理模块分别与微处理器模块双向通信连接。所述数据存储模块与微处理器模块电连接，用于存储经由微处理器模块处理的数据。所述串行口以及网络处理模块与微处理器模块电连接，用于经由LAN接口与主控装置连接。所述数据存储模块选用了旺宏公司的型号为MX25L1606E的存储芯片，该存储芯片为16Mbits数据存储器，用于存储固件程序。所述串行口以及网络处理模块选用了Micrel公司的型号为KSZ8041NL的处理芯片，该芯片为10M/100M物理层收发转换芯片，用于连接LAN网络接口。

PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块和线路驱动模块依次单向通信连接并形成闭环。所述微处理器模块经由PLC模拟信号输入/输出处理模块与PLC信号收发滤波模块电连接。PLC模拟信号输入/输出处理模块和PLC信号收发滤波模块实现模拟量的采集、滤波和输出，即把外部设备的信息转换成微处理器模块能够接受的信号，将微处理器模块发送给外部设备的信号转换成能够驱动外部设备的电平，并且具有抗干扰和滤波的作用。所述PLC信号收发滤波模块经由电源线电连接在载波通信线路上，所述电力载波通信装置中的差分线的输出端与所述线路驱动模块电连接，向线路驱动模块发送数据。所述PLC模拟信号输入/输出处理模块和所述PLC信号收发滤波模块采用了由电感、电容、电阻组成的多阶滤波器。所述微处理器模块选用了Clouder(上海云间半导体科技有限公司)的型号为CR600/CR150的处理芯片，CR600与CR150为电力线载波通信芯片组，用于将网络及串口数据转换至电力线上进行传输。所述线路驱动器模块选用了Intersil公司的型号为ISL1571的处理芯片，该芯片为专用电力线信号放大芯片。

所述PLC信号收发耦合模块用于将线路驱动电路的输出信号耦合到电力线中，从电力线解耦信号并发送至PLC信号收发滤波模块。使用电力线进行数据通信，必须能够将数据信号从电力线上输出或者输入，而电力线上的电压较高、电流较大，因此不能将信号线和电力线直接相连，从而需要一种非接触式的设备，即PLC信号收发耦合模块，利用线圈的感应耦合原理，将信号通过线圈耦合到电力线中以及从电力线解耦。

所述主控板还包括显示装置，所述主控装置将音频或视频以及传感器数据及控制数据发送至对应的解码装置，解码装置将相应的音频或视频以及传感器数据及控制数据发送至显示装置。主控装置包括主控微处理器，主控微处理器包括型号为CR600/CR150的处理芯片。

如上所述，尽管已经参照示例性实施方案和附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型不限于此，而是，本实用新型所述领域的技术人员可以进行各种修改和改变而不脱离所附权利要求书中所要求的本实用新型的精神和范围。