一种LORA中继器的制作方法

本实用新型涉及物联网技术领域，尤其是一种lora中继器。

背景技术：

物联网技术方兴未艾，但目前联网设备主流操作方式有以下几种：

以太网方案：以太网是在20世纪70年代研制开发的一种基带局域网技术，使用同轴电缆作为网络媒体，采用载波多路访问和冲突检测(csma/cd)机制，数据传输速率达到10mbps。

但是如今以太网更多的被用来指各种采用csma/cd技术的局域网。以太网的帧格式与ip是一致的，特别适合于传输ip数据。但是布线成本高。

lora方案：lora是lpwan通信技术中的一种，是美国semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，lora主要在全球免费频段运行，包括433、868、915mhz等。

lora技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。但是不具备接入互联网和中继功能，不够实用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种实用性高的lora中继器。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种lora中继器，包括中继器本体，所述中继器本体上设有以太网模块、rs485模块、控制器、电源模块和lora模块，所述电源模块分别连接以太网模块、控制器和lora模块，所述控制器连接rs485模块，所述以太网模块连接至以太网设备，所述rs485模块和lora模块均连接至终端设备。

进一步，所述中继器本体顶部设有卡扣，所述中继器本体背部设有后盖，所述中继器本体的前面板上设有485接线端子、rj45网口以及电源接线端子。

进一步，所述中继器本体的前面板上还设有指示灯组，所述指示灯组包括mcu指示灯、数据流指示灯以及电源指示灯。

进一步，所述中继器本体前面板上还设有重启按键以及天线插座，所述重启按键的输出端连接至控制器的输入端。

进一步，所述lora模块由rfuart-lora芯片以及rfuart-lora芯片的外围电路组成。

进一步，所述电源模块由lm2596模块以及lm2596模块的外围电路组成。

进一步，所述rs485模块由adm2483芯片以及adm2483芯片的外围电路组成。

进一步，所述以太网模块由gzlx-z61模块以及gzlx-z61模块的外围电路组成。

进一步，所述终端设备包括但不限于二氧化碳传感器、氨气传感器、湿度传感器以及温度传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的中继器本体上设有以太网模块、rs485模块、控制器、电源模块和lora模块，通过电源模块为以太网模块、控制器和lora模块提供工作电源，通过rs485模块和lora模块实时获取终端设备的设备信号，然后通过控制器和以太网模块，将设备信号传输至以太网设备；本实用新型结合了以太网方案和lora方案的优点，能够通过lora模块实现点对点数据传输，通过以太网模块实现设备数据的上报，还通过rs485模块进行稳定的数据传输，实用性高。

附图说明

图1为本实用新型的一种lora中继器的整体结构框图；

图2为本实用新型实施例的中继器本体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的rs485模块的电路原理图；

图4为本实用新型实施例的lora模块的电路原理图；

图5为本实用新型实施例的以太网模块的电路原理图；

图6为本实用新型实施例的电源模块的电路原理图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提供了一种lora中继器，包括中继器本体，所述中继器本体上设有以太网模块、rs485模块、控制器、电源模块和lora模块，所述电源模块分别连接以太网模块、控制器和lora模块，所述控制器连接rs485模块，所述以太网模块连接至以太网设备，所述rs485模块和lora模块均连接至终端设备。

其中，rs485模块，用于通过rs485接口实时获取485终端设备的数据采集信号。本实施例的rs485模块可采用如图3所示的电路来实现。

lora模块，用于通过433mhz无线射频传输技术，实时获取lora终端设备的数据采集信号。本实施例的lora模块可采用如图4所示的电路来实现。

控制器，用于根据rs485模块和/或lora模块获取到的数据信号，触发相应的控制信号，并将控制信号发送至以太网模块以及指示灯组等。本实用新型的控制器并不涉及数据处理流程的改进，其信号触发过程可采用以下原理来实现。

本实施例的控制器为mcu，所述mcu采用stc15w48s4串口控制器来实现，对以太网模块的串口信号、lora的通迅信号和光电隔离的485信号，进行集中控制，实现连接管理，控制分布分发，注册，注销，数据储存，数据转发，数据分析，实现以太网数据与lora的交互功能，实现以太网数据与rs485模块的数据交互功能，以及实现lora模块的数据与rs485模块的数据交互的功能，最终实现信号中继功能。用户电脑通过pc端scoket协议传输指令，通过网线传到本实用新型的lora中继的网线端口，通过内部控制器的信号触发功能，把scoket协议数据转向lora数据以及485数据，进而实现lora信号和以太网信号的无缝连接。

以太网模块，用于获取以太网终端(例如pc电脑、路由器和以太网交换机等)的数据信息以及与控制器的数据交互。本实施例的rs485模块可采用如图5所示的电路来实现。

电源模块，用于为以太网模块、控制器和lora模块提供工作电源，本实用新型的电源模块可采用如图6所示的电路来实现。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述中继器本体顶部设有卡扣，所述中继器本体背部设有后盖，所述中继器本体的前面板上设有485接线端子、rj45网口以及电源接线端子。

本实施例的卡扣用于固定本实用新型的lora中继器到终端(例如用户的电箱)之间的导轨。

本实施例的前面板对应各端子开孔，后盖包裹住电路板，在后盖内部有两个卡簧，用于前面板和后盖卡紧固定，不需要螺丝，就完全能够包裹住电路板，实用性高。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述中继器本体的前面板上还设有指示灯组，所述指示灯组包括mcu指示灯、数据流指示灯以及电源指示灯。

本实用新型的指示灯组分别用于指示mcu、数据流以及电源的工作开启状态。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述中继器本体前面板上还设有重启按键以及天线插座，所述重启按键的输出端连接至控制器的输入端。

参照图4，进一步作为优选的实施方式，所述lora模块由rfuart-lora芯片以及rfuart-lora芯片的外围电路组成。

具体的，如图4所示的电路的工作原理如下：

在本实施例的电路中，lora模块采用核心sx1278(其型号为rfuart-lora芯片)，5v电源经过spx1117直流降压，转换为3.3v电压，进而为核心sx1278供电，rfuart-lora芯片的第1脚连接10k电阻接地；rfuart-lora芯片的第2脚连接rstmcu复位脚；rfuart-lora芯片的第3脚连接mcu和cfgp4.5；rfuart-lora芯片的第4脚连接uart1，re；rfuart-lora芯片的第5脚连接mcu2txd；rfuart-lora芯片的第6脚连接mcu2rxd；rfuart-lora芯片的第7脚连接vcc,3.3v电源；rfuart-lora芯片的第8脚接地。为了保证信号电源稳定，在本实施例的rfuart-lora芯片的第7脚和第8脚并联一个c11的电容，提高了抗干扰的功能。

参照图6，进一步作为优选的实施方式，所述电源模块由lm2596模块以及lm2596模块的外围电路组成。

具体的，如图6所示的电路的工作原理为：

本实施例的电源模块中，pin1和pin2的第1脚输入12v电源，从m7二极管单向整流经过电容c4,c7滤波，提供给lm2596电源模块，电源模块通过pwm，调频，调脉宽，经过t1电感，经过d4续流，通过c9滤波，通过r3限流，通过c10滤波，提供稳定的工作电压5v，为各模块提供工作电源。

参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述rs485模块由adm2483芯片以及adm2483芯片的外围电路组成。

具体的，如图3所示的电路的工作原理为：

本实施例采用隔离电源485驱动，具体采用adm2483芯片，adm2483芯片的第1脚为模块adm2483供电；adm2483芯片的第2脚为电源地；adm2483芯片的第3脚485rxd，第4脚和第5脚为485re方向控制；adm2483芯片的第6脚为485txd信号输出；adm2483芯片的第7脚为pv信号接电源5v；adm2483芯片的第8脚为信号地；adm2483芯片的第9脚为隔离信号地；adm2483芯片的第12脚为信号输出a；adm2483芯片的13脚为485信号输出b；adm2483芯片的第15，16脚分别为隔离电源的地和vcc。本实施例中485信号通过pin3和5.08端子输出

参照图5，进一步作为优选的实施方式，所述以太网模块由gzlx-z61模块以及gzlx-z61模块的外围电路组成。

其中，如图5所示的电路的工作原理为：

本实施例的以太网模块，采用gzlx-z61模块，通过rj1和以太网接口，与外部以太网互联，rj1的1脚，2脚，3脚，6脚，分别对应连到以太网模块的13脚，14脚，15脚，16脚，实现以太网高速叉分信号线连接。

以太网模块的第1脚接urat1rxd；第2脚接urat1txd，实现以太网转第一路串口通迅；第3脚接指示灯；第4脚为485方向控制；第5脚rxd2；第6脚txd2，实现以太网转第2路串口通迅；第7脚指示灯；第8脚为模块复位；第9脚为模块3.3v供电；第10脚为电源地；第11脚为网络连接指示；第12脚为网络数据流指示。

进一步作为优选的实施方式，所述终端设备包括但不限于二氧化碳传感器、氨气传感器、湿度传感器以及温度传感器。

综上所述，本实用新型所提供的lora中继器，为工业复杂环境485设备采集数据、环境监测以及气象监测提供了一种上佳的数据采集监测设备。本实用新型所提供的lora中继器具有以下优势：

1、快速组网，组网灵活：lora中继可以组成点对点，点对多点，作到无人值守，数据即可传到监测中心，通过监测中心的以太网网络，再传到客户组态软件，节省了大量的人力和物力。

2、数据传输稳定：各485终端设备可以通过设备的地址码上报到主站。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。