一种自组网功能的电子班牌的制作方法

本实用新型涉及一种电子班牌，特别是涉及一种自组网功能的电子班牌。

背景技术：

目前，随着智能技术的发展，智能产品广泛应用于各个领域，而校园更是其中重点开发区域。目前电子班牌类产品广泛应用于各种中小学校园中，其主要功能是进行学员考勤、校方信息展示等，然而电子产品需要网络才能工作的特性，校园内组网不方便，通过WIFI建立空气网络需要大量外设，WIFI间级联组网方式繁琐，安装、施工和后续维护方面都带来更多的不便。

技术实现要素：

本实用新型针对现有的电子班牌校内WIFI组网方式繁琐、后期维护不便的技术问题，提供一种校内WIFI组网方式简单、后期维护方便的自组网功能的电子班牌。

为此，本实用新型的技术方案是，设有刷卡板、核心主板和2.4G阅读器，核心主板分别与刷卡板、2.4G阅读器连接；核心主板设有两个以太网接口，并通过其中的一个以太网接口与上级网络连接，通过另一个以太网接口连接有WIFI模组；WIFI模组既能建立WIFI热点，又能作为客户端连接其他WIFI热点；

WIFI模组设有路由器处理芯片，路由器处理芯片与以太网接口连接；路由器处理芯片的WIFI接口连接有功放电路，功放电路连接有WIFI天线；路由器处理芯片内部集成有WIFI射频单元，WIFI射频单元设有WIFI射频芯片、外部匹配电路。

优选地，外部匹配电路包括第一阻抗匹配电路、信号转换电路、低通滤波电路和第二阻抗匹配电路；WIFI射频芯片的输出端与第一阻抗匹配电路的输入端连接，第一阻抗匹配电路的输出端与信号转换电路的输入端连接，信号转换电路的输出端与低通滤波电路的输入端连接，低通滤波电路的输出端与第二阻抗匹配电路的输入端连接。

优选地，WIFI射频芯片设有WF0_RFIOP引脚、WF0_RFION引脚，WF0_RFIOP引脚、WF0_RFION引脚是WIFI天线的差分输出引脚；

WF0_RFIOP引脚与电容C302连接后接地，WF0_RFION引脚与电容C303连接后接地，WF0_RFIOP引脚通过电容C296与WF0_RFION引脚连接，WF0_RFIOP引脚与电感L48、电容C271、电感L41串联后接地，WF0_RFION引脚与电感L49、电容C255和电容C228串联后接地；电容C229的一端与电容C271、电感L41的公共端连接，电容C229的另一端与电感L39、电感L27和电容C279串联后接地；电感L40的一端与电容C255、电容C228的公共端连接，电感L40的另一端与电容C229、电感L39的公共端连接，电容C260与电感L39并联连接；电容C258的一端与电感L39、电感L27的公共端连接，电容C258的另一端接地。

电容C302、电容C303、电容C296、电感L48、电感L49、电容C271和电容C255组成第一阻抗匹配电路；电感L41、电感L40、电容C229、电容C228组成信号转换电路，电感L39、电容C260组成低通滤波电路，电容C258、电感L27、电容C279这组π型匹配电路为第二阻抗匹配电路。

优选地，功放电路设有功放芯片，功放芯片的使能输入引脚与路由器处理芯片的控制引脚连接，功放芯片的射频输出引脚与WIFI天线连接，功放芯片的射频输入引脚通过电阻R129与WIFI射频芯片的输出端连接，电阻R129的两端分别连接电阻R130、电阻R128后接地，电阻R129、电阻R130和电阻R128组成电压匹配电路。

本实用新型的有益效果是，通过设置WIFI模组，将上级网络网线连接于任意一台自组网功能的电子班牌上，即可通过这台自组网功能的电子班牌形成AP热点，每台自组网功能的电子班牌都可以连接这个热点，同时自身继续散逸AP热点形成级联网络。无需组网设备，即可实现校园组网，组网方式简单，后期维护便利。

附图说明

图1是本实用新型的连接示意图；

图2是本实用新型的WIFI模组示意图；

图3是WIFI射频单元的电路原理图；

图4是功放电路原理图；

图5是自组网拓扑图。

图中符号说明：

1.刷卡板；2.核心主板；3.WIFI模组；4.2.4G阅读器；5.MT7628芯片；6.功放电路；7.WIFI天线；8.以太网接口。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。

如图1、2所示，本实施例的电子班牌包括刷卡板1、核心主板2、WIFI模组3和2.4G阅读器4。核心主板2通过以太网接口8与WIFI模组3连接；核心主板1和WIFI模组3的以太网接口通过端子形式引出航空接头，航空接头连接网线，通过航空接口卡死网线口形成稳定连接。核心主板1通过USB接口与刷卡板3连接；核心主板通过485接口与2.4G阅读器4连接。

核心主板1两个以太网接口，通过一个以太网接口连接上级网络，通过另外一个以太网接口(以太网接口8)连接WIFI模组3，WIFI模组3既可建立WIFI热点，同时又可以作为客户端连接其他WIFI热点。刷卡板3与2.G阅读器4采集的模拟信号发送给核心主板1，核心主板1将模拟信号转变为数字信号，并将数字信号发送到WIFI模组3，WIFI模组3将数字信号转换为无线网络信号，并利用射频技术将无线网络信号调制到2.4GHz高频载波，进行发射和接收。如上效果下，任意一台自组网功能的电子班牌都可以作为AP热点，也就是上级网络的入口，其他自组网功能的电子班牌可以自主连接这台自组网功能的电子班牌，同时又可以继续散逸AP热点形成网络级联，以代替路由器、交换机等其他网络节点进行网络布置。WIFI模组3增加功放电路6，以保证WIFI数据传输稳定性。

WIFI模组3的处理芯片为MT7628芯片5。MT7628芯片5是一款路由器处理芯片，内部集成了以太网处理模块，与以太网接口8连接，实现WIFI模组3与核心主板2的数据交互，MT6728芯片5的WIFI接口连接有功放电路6，功放电路6连接有WIFI天线7，将从以太网接口8获取的数据通过WIFI发射出去。WIFI天线7接收到平台或者其他班牌发送过来的数据，经过功放电路6，发给MT6728芯片5，由MT6728芯片5解码，解码出的数据在通过以太网接口8发给核心主板2，实现本机与其他班牌设备的无线传输。

以太网接口8采用RJ45连接器，信号通过隔离变压器直接连接到MT7628芯片5的引脚上，完成以太网数据的传输。

如图3所示，MT7628芯片5内部集成有WIFI射频单元，WIFI射频单元包括WIFI射频芯片。因为WIFI射频芯片的输出是差分信号，功放电路的输入要求是单端信号，WIFI射频单元还包括外部匹配电路，外部匹配电路用于将输出的信号调整为单端50欧姆的射频信号，以便接入功放电路中。

WIFI射频芯片的输出端连接有第一阻抗匹配电路的输入端，第一阻抗匹配电路的输出端连接有信号转换电路的输入端，信号转换电路的输出端连接有低通滤波电路的输入端，低通滤波电路的输出端连接有第二阻抗匹配电路的输入端。

WIFI射频芯片的WF0_RFIOP、WF0_RFION是WIFI天线的差分输出引脚。

WF0_RFIOP引脚与电容C302连接后接地，WF0_RFION引脚与电容C303连接后接地，WF0_RFIOP引脚通过电容C296与WF0_RFION引脚连接，WF0_RFIOP引脚与电感L48、电容C271、电感L41串联后接地，WF0_RFION引脚与电感L49、电容C255和电容C228串联后接地。电容C229的一端与电容C271、电感L41的公共端连接，电容C229的另一端与电感L39、电感L27和电容C279串联后接地。电感L40的一端与电容C255、电容C228的公共端连接，电感L40的另一端与电容C229、电感L39的公共端连接，电容C260与电感L39并联连接。电容C258的一端与电感L39、电感L27的公共端连接，电容C258的另一端接地。

WIFI射频芯片的输出阻抗不是50欧姆，需要增加匹配电路来进行阻抗匹配。电容C302、电容C303、电容C296、电感L48、电感L49、电容C271和电容C255组成第一阻抗匹配电路，用来调整阻抗匹配，同时这组器件与芯片的发射功率有很大关系，如果调整不好会严重影响WIFI的发射功率。电感L41、电感L40、电容C229、电容C228组成信号转换电路，经过阻抗匹配后的信号连接信号转换电路，将差分输出信号转换为单端信号。电感L39、电容C260组成低通滤波电路，对信号进行滤波。电容C258、电感L27、电容C279这组π型匹配电路为第二阻抗匹配电路，对输出的信号阻抗匹配。经过上述电路的调整，已经将信号调整为单端50欧姆的信号。

如图4所示，功放电路6采用的功放芯片SKY85309，芯片内部集成了放大电路，可以实现WIFI信号的放大。经过上述器件匹配后的信号经电压匹配电路连接到功放芯片SKY85309的TX_IN引脚，TX_IN脚是射频输入引脚。WF0_PA_IN通过电阻R129连接功放芯片SKY85309的TX_IN脚，电阻R129的两端分别连接电阻R130、电阻R128后接地，电阻R130、电阻R129和电阻R128共同组成电压匹配电路。经过功放内部的放大，由功放芯片SKY85309的ANT引脚输出WIFI天线7上，ANT引脚是射频输出引脚。功放芯片SKY85309的PA_EN引脚是使能输入引脚，连接MT7628芯片8芯片的控制引脚，由MT7628芯片8控制功放电路的打开和关闭。功放电路6实现WIFI的输出和放大功能。

如图5所示，本实用新型利用WIFI模组3实现自组网的功能。在自组网设备中只需要一台设备通过网线去连接互联网，其他设备都通过无线传输，MAC地址是识别设备的唯一标识。在拓扑图中，电子班牌1通过网线连接互联网；通过WIFI模组3建立WIFI热点，其他在电子班牌1的传输范围内的电子班牌，通过WIFI连接电子班牌1，以此为网络节点连接互联网。电子班牌2通过WIFI连接电子班牌1，同时建立新的WIFI热点，电子班牌1WIFI传输范围外的电子班牌可以通过WIFI去连接电子班牌2或其他WIFI传输范围内可连接的电子班牌，以便连接互联网，以此达到自组网的效果。每个电子班牌可以是客户端也可以是服务端，通过WIFI进行自组网后最终的网络出口均为电子班牌1的有线网口，电子班牌的有线网口采用100M/1000M自适应以保证网络带宽，所有组网中的电子班牌均处于同一子网关系，以保证数据的正常交互。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。