一种网关的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种网关。

背景技术：

智慧城市就是运用信息和通信手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。智慧城市具有大量的神经末梢，延伸至城市的方方面面，而这些神经末梢通常是不同功能或型号的传感器。传感器对各类数据进行采集，再通过有线或无线的链路传输至智慧城市的管理平台，以进一步挖掘数据的价值。

在大数据时代，随着人们对于事物之间混杂性的承认和研究，传感器读取并存储的海量数据的价值更是无法估量。对于智慧城市的建设，如何快速、高效、大量的读取各传感器中的数据变得十分重要。

发明人经研究发现，现有技术中，采用统一的接口电路可以适应多种接口类型的传感器，提高了设备的通用性。但是，现有技术中存在单个接口电路只能接入单个传感器的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种网关，通过设置具有多个接线端子的接口电路，可以同时接入多个传感器，可以解决现有技术中单个接口电路只能接入单个传感器的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种网关，用于与服务器通信。所述网关包括接口电路、与所述接口电路连接的多个传感器以及与所述接口电路连接的单片机，所述接口电路包括多个接线端子，各所述接线端子的一端分别与各所述传感器连接、另一端分别与所述单片机连接。

各所述传感器感应不同的待检测信号生成不同的感应信号并通过各所述接线端子发送至所述单片机，所述单片机对所述感应信号进行处理并发送至所述服务器。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，各所述接线端子分别包括多个引脚，所述多个引脚包括电源引脚、接地引脚以及输入/输出引脚，所述输入/输出引脚一端与所述传感器连接、另一端与所述单片机连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，所述多个接线端子中的任意一个接线端子的电源引脚为多个，同一接线端子的各所述电源引脚的电压幅值不同。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，所述多个接线端子中的任意一个接线端子的电源引脚为3个且电压幅值分别为3.3V、5V以及12V。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，所述多个接线端子中的任意一个接线端子的输入/输出引脚为多个，同一接线端子的各所述输入/输出引脚的类型不同。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，所述多个接线端子中的任意一个接线端子的所述输入/输出引脚包括电压模拟型引脚、电流模拟型引脚、数字信号引脚、IIC引脚、SPI引脚、TTL引脚、RS232引脚以及RS485引脚中的至少一种。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，所述多个接线端子中的任意一个接线端子的接地引脚包括电源地引脚、模拟地引脚以及数字地引脚中的至少一种。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，所述接线端子为6个，分别为第一接线端子、第二接线端子、第三接线端子、第四接线端子、第五接线端子以及第六接线端子。

所述第一接线端子和第二接线端子的输入/输出引脚包括电压模拟型引脚、电流模拟型引脚以及数字信号引脚，所述第三接线端子的输入/输出引脚包括电压模拟型引脚、电流模拟型引脚以及IIC引脚，所述第四接线端子的输入/输出引脚包括SPI引脚，所述第五接线端子的输入/输出引脚包括TTL引脚和RS232引脚，所述第六接线端子的输入/输出引脚包括RS232引脚和RS485引脚。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述网关中，所述第一接线端子和第二接线端子的接地引脚包括模拟地引脚、数字地引脚以及电源地引脚，所述第三接线端子的接地引脚包括数字地引脚和电源地引脚，所述第四接线端子、第五接线端子以及第六接线端子的接地引脚包括电源地引脚。

在上述基础上，本实用新型实施例还提供了一种网关，用于与服务器通信。所述网关包括接口电路、电源电路、与所述接口电路连接的多个传感器以及与所述接口电路连接的单片机。

所述接口电路包括多个接线端子，各所述接线端子的一端分别与各所述传感器连接、另一端分别与所述单片机连接，各所述接线端子包括多个电压幅值不同的电源引脚。

所述电源电路包括太阳能发电装置、储能装置、充电电路以及变压电路，所述太阳能发电装置通过所述充电电路与所述储能装置连接，所述储能装置通过所述变压电路与所述电源引脚连接。

各所述传感器感应不同的待检测信号生成不同的感应信号并通过各所述接线端子发送至所述单片机，所述单片机对所述感应信号进行处理并发送至所述服务器。

本实用新型提供一种网关，通过设置具有多个接线端子的接口电路，可以同时接入多个传感器，可以解决现有技术中单个接口电路只能接入单个传感器的问题，可以有效提高网关的实用性。

进一步地，通过在各个接线端子中设置多个不同类型的输入/输出引脚，可以同时适用多个不同类型的传感器，极大地提高了网关的实用性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的网关的应用框图。

图2为本实用新型实施例提供的网关的结构框图。

图3为本实用新型实施例提供的各接线端子P1-P6的电路原理图。

图4为本实用新型实施例提供的电压模拟处理电路的电路原理图。

图5为本实用新型实施例提供的电流模拟处理电路的电路原理图。

图6为本实用新型实施例提供的RS485转换器的电路原理图。

图7为本实用新型实施例提供的RS232转换器的电路原理图。

图8为本实用新型实施例提供的单片机的引脚图。

图标：100-网关；110-接口电路；111-接线端子；P1-第一接线端子；P2-第二接线端子；P3-第三接线端子；P4-第四接线端子；P5-第五接线端子；P6-第六接线端子；112-电压模拟处理电路；T1-第一双向抑制稳压二极管；R1-第一下拉电阻；R2-第二下拉电阻；R3-第一限流电阻；R4-第二限流电阻；C1-第一电容；C2-第二电容；C3-第三电容；U1-第一运算放大器；113-电流模拟处理电路；T2-第二双向抑制稳压二极管；R5-第三下拉电阻；R6-第四下拉电阻；R7-第三限流电阻；R8-第四限流电阻；C4-第四电容；C5-第五电容；C6-第六电容；U2-第二运算放大器；114-RS485接口电路；115-RS232接口电路；130-传感器；150-单片机；200-服务器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”以及“第六”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种网关100，用于与服务器200通信。结合图2，所述网关100包括接口电路110、与所述接口电路110连接的多个传感器130以及与所述接口电路110连接的单片机150。所述接口电路110包括多个接线端子111，各所述接线端子111的一端分别与各所述传感器130连接、另一端分别与所述单片机150连接。

通过上述设计，可实现:各所述传感器130感应不同的待检测信号生成不同的感应信号并通过各所述接线端子111发送至所述单片机150，所述单片机150对所述感应信号进行采样量化处理并发送至所述服务器200。

进一步地，在本实施例中，各个所述接线端子111分别包括多个引脚。根据该接线端子111适用的传感器130的类型不同，可以具有不同类型的引脚。为保证所述接线端子111的正常工作的能力，所述多个引脚至少包括电源引脚、接地引脚以及输入/输出引脚。在本实施例中，综合考虑方案的简洁性和功能的完备性，所述多个引脚包括电源引脚、接地引脚以及输入/输出引脚。

可选地，所述接线端子111中的任意一个接线端子111的输入/输出引脚的具体数量不受限制，既可以是一个也可以是多个。在本实施例中，所述输入/输出引脚用于与所述单片机150和传感器130的连接，考虑到所述传感器130的数量一般为多个且类型不具有同一性，所述接线端子111中的任意一个接线端子111的输入/输出引脚为多个，并且同一接线端子111的各个所述输入/输出引脚的类型不同。

如图3所示，可选地，在本实施例中，所述接线端子111的数目为6个，分别为第一接线端子P1、第二接线端子P2、第三接线端子P3、第四接线端子P4、第五接线端子P5以及第六接线端子P6。其中，所述多个所述接线端子111中的任意一个接线端子111的电源引脚为3个，并且其电压幅值分别为3.3V、5V以及12V。电源电压可以根据传感器130的工作要求来决定。

所述多个接线端子111中的任意一个接线端子111的所述输入/输出引脚至少包括电压模拟型引脚、电流模拟型引脚、数字信号引脚、IIC引脚、SPI引脚、RS232引脚以及RS485引脚中的一种。所述多个接线端子111中的任意一个接线端子111的接地引脚至少包括电源地引脚、模拟地引脚以及数字地引脚中的一种。

具体地，所述第一接线端子P1的输入/输出引脚包括电压模拟型引脚、电流模拟型引脚以及数字信号引脚。所述第一接线端子P1的接地引脚包括模拟地引脚、数字地引脚以及电源地引脚。

所述第二接线端子P2的输入/输出引脚包括电压模拟型引脚、电流模拟型引脚以及数字信号引脚。所述第二接线端子P2的接地引脚包括模拟地引脚、数字地引脚以及电源地引脚。

所述第三接线端子P3的输入/输出引脚包括电压模拟型引脚、电流模拟型引脚以及IIC引脚。所述第三接线端子P3的接地引脚包括数字地引脚和电源地引脚。

所述第四接线端子P4的输入/输出引脚包括SPI引脚。所述第四接线端子P4的接地引脚包括电源地引脚。

所述第五接线端子P5的输入/输出引脚包括TTL引脚以及RS232引脚。所述第五接线端子P5的接地引脚包括电源地引脚。

所述第六接线端子P6的输入/输出引脚包括RS485引脚以及RS232引脚。所述第六接线端子P6的接地引脚包括电源地引脚。

可选地，结合图4，所述电压模拟型引脚集成有电压模拟处理电路112，所述电压模拟处理电路112的输出端与所述单片机150连接。结合图5，所述电流模拟型引脚集成有电流模拟处理电路113，所述电流模拟处理电路113的输出端与所述单片机150连接。结合图6，所述RS485引脚集成有RS485接口电路114，所述RS485接口电路114的输出端与所述单片机150连接。结合图7，所述RS232引脚集成有RS232接口电路115，所述RS232接口电路115的输出端与所述单片机150连接。

结合图4和图8，所述电压模拟处理电路112包括第一双向抑制稳压二极管T1、第一下拉电阻R1、第二下拉电阻R2、第一限流电阻R3、第二限流电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第一运算放大器U1。

所述第一双向抑制稳压二极管T1的一端与电压型模拟传感器的输出端连接、另一端接地。所述第一下拉电阻R1的一端与电压型模拟传感器的输出端连接、另一端接地。所述第一限流电阻R3的一端与电压型模拟传感器的输出端连接、另一端连接所述第二下拉电阻R2之后接地。所述第一运算放大器U1的正相输入端与所述第一限流电阻R3的一端连接、反相输入端与所述第一运算放大器U1的输出端连接。所述第一电容C1的一端与所述第一限流电阻R3的一端连接、另一端接地。所述第二电容C2的一端与所述第一运算放大器U1的电源输入端连接、另一端接地。所述第二限流电阻R4的一端与所述第一运算放大器U1的输出端连接、另一端与所述单片机150的电压型模拟输入引脚连接。所述第三电容C3的一端与所述第二限流电阻R4的一端连接、另一端接地。可选地，在本实施例中，所述单片机150的型号为STM32L152VBT6。

结合图5和图8，所述电流模拟处理电路113包括第二双向抑制稳压二极管T2、第三下拉电阻R5、第四下拉电阻R6、第三限流电阻R7、第四限流电阻R8、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6以及第二运算放大器U2。

所述第二双向抑制稳压二极管T2的一端与电流型模拟传感器的输出端连接、另一端接地。所述第三下拉电阻R5的一端与电流型模拟传感器的输出端连接、另一端接地。所述第三限流电阻R7的一端与电流型模拟传感器的输出端连接、另一端连接所述第四下拉电阻R6之后接地。所述第二运算放大器U2的正相输入端与所述第三限流电阻R7的一端连接、反相输入端与所述第二运算放大器U2的输出端连接。所述第四电容C4的一端与所述第三限流电阻R7的一端连接、另一端接地。所述第五电容C5的一端与所述第二运算放大器U2的电源输入端连接、另一端接地。所述第四限流电阻R8的一端与所述第二运算放大器U2的输出端连接、另一端与所述单片机150的电流型模拟输入引脚连接。

结合图6和图8，所述RS485接口电路114包括RS485转换器。可选地，在本实施例中采用的是MAX485。其中，MAX485中12脚和13脚为RS485通信中的A和B两个引脚。3脚和7脚分别接到所述单片机150的RXD和TXD引脚上，直接使用所述单片机150进行数据接收和发送。4脚和5脚为方向引脚，其中4脚是低电平使能接收器，5脚是高电平使能输出驱动器。这两个引脚连在一起，在不发送数据时，保持这两个引脚是低电平，让MAX485处于接收状态。当需要发送数据时，把这个引脚拉高，以发送数据。待数据发送完毕之后再拉低这个引脚。

所述RS485接口电路114的主要功能是将所述单片机150的发送信号通过“发送器”转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过“接收器”转换成被所述单片机150接收的信号。任一时刻，所述RS485转换器只能工作在“接收”或“发送”两种模式之一。

结合图7和图8，所述RS232接口电路115包括RS232转换器。可选地，在本实施例中，采用的是MAX3232。MAX3232具有两路接收器和两路驱动器。其中，第一路COMS、TTL逻辑电平输出引脚与所述单片机150的USART2_RX引脚连接。第一路COMS、TTL逻辑电平输入引脚与所述单片机150的USART2_TX连接。

本实施例还提供一种网关100，用于与服务器200通信。所述网关100包括接口电路110、电源电路、与所述接口电路110连接的多个传感器130以及与所述接口电路110连接的单片机150。

进一步地，在本实施例中，所述接口电路110包括多个接线端子111，各所述接线端子111的一端分别与各所述传感器130连接、另一端分别与所述单片机150连接，各所述接线端子111包括多个电压幅值不同的电源引脚。所述电源电路包括太阳能发电装置、储能装置、充电电路以及变压电路，所述太阳能发电装置通过所述充电电路与所述储能装置连接，所述储能装置通过所述变压电路与所述电源引脚连接。

通过上述设计，可实现:各所述传感器130感应不同的待检测信号生成不同的感应信号并通过各所述接线端子111发送至所述单片机150，所述单片机150对所述感应信号进行采样量化处理并发送至所述服务器200。

通过所述太阳能发电装置的设计，可以有效解决现有技术中网关100因受供电电源的限制而不能在各环境中得以应用的问题，一方面提高了所述网关100的实用性，另一方面还能有效节约电能，具有极大的实用价值。

综上所述，本实用新型提供的一种网关100，通过设置具有多个接线端子111的接口电路110，可以同时接入多个传感器130，可以解决现有技术中单个接口电路110只能接入单个传感器130的问题，可以有效提高网关100的实用性。其次，通过在各个接线端子111中设置多个不同类型的输入/输出引脚，可以同时适用多个不同类型的传感器130，极大地提高了网关100的实用性。最后，通过设置太阳能发电装置，可以有效解决现有技术中网关100因受供电电源的限制而不能在各环境中得以应用的问题，一方面提高了所述网关100的实用性，另一方面还能有效节约电能，具有极大的实用价值。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。