基于433MHz的自组网无线通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线通信网络设施，特别是一种自组网无线通信装置。
【背景技术】
[0002]现如今，云计算高速发展，物联网用户的需求差异也很大，为了满足迅速扩展的无线通讯需求，自组网无线网络模型基于OSI (开放系统互联标准)通讯模型实现了一种成本可控、带宽可变、容量可线性扩充的无线组网系统。
[0003]433MHz无线组网技术是基于最底层的射频芯片实现的一种自组网无线通讯技术，旨在给用户提供一种强覆盖，大容量，低延时的无线局域网和无线广域网移动通讯物联网解决方案。目前国内433MHz无线模块集成的产品或应用，透传的比较多，透传模块是没有协议栈的，射频芯片上传输的是直接的应用数据，在没有协议支持的情况下，是不能组建大型无线网络的，串口上传输的通常是透明数据流，无法传输指令控制射频芯片，实现如信道切换、频率校准等射频通讯专有的操作。透传模块不能快速动态改变接收增益和发射功率，导致不能动态的感知对端通讯节点的距离，从而无法同时覆盖很远的距离(低于门限)和很近的距离(饱和阻塞)。透传模块带宽较低，系统延时较大，用户单片机不能直接通过SPI (12Mbps)总线控制射频芯片，而是通过串口( 115.2Kbps)来控制射频芯片。总体来说，目前的433MHz无线模块集成的产品，其所有的工作都必须交给用户应用层解决，验证层面大大延迟，无法保证网络的安全性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是供一种基于433MHz、适用中长距离的无线数据透传的自组网无线通信装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下:
[0006]基于433MHz的自组网无线通信装置，包括微处理器电路、射频模块、RS485接口转换电路以及电源模块，所述电源模块分别与微处理器电路、射频模块和RS485接口转换电路连接，微处理器电路的输出端连接射频模块，微处理器电路与RS485接口转换电路互连。
[0007]上述基于433MHz的自组网无线通信装置，所述射频模块的核心芯片为433MHz无线射频芯片SXl 278。
[0008]上述基于433MHz的自组网无线通信装置，所述微处理器电路的核心芯片为EFM32G222F64 单片机。
[0009]由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下:
[0010]本实用新型构建在433M Hz的射频之上，可以获得UHF(Ultra High Frequency:300M Hz至3G Hz)频带低端的穿透力强，抗衰减能力好等电磁特性，可以较好的应对建筑物和楼群等复杂通讯条件下电磁信号杂化(多路径效应)的挑战;保证了用户数据的正确可靠之外还提供了无线网络的高吞吐率;能够实现中长距离的无线数据透传。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构框图；
[0012]图2为本实用新型所述电源模块的电原理图；
[0013]图3为本实用新型所述RS485接口转换电路的电原理图；
[0014]图4为本实用信息所述射频模块的电原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
[0016]一种基于433MHz的自组网无线通信装置，其结构如图1所示，包括微处理器电路、射频模块、RS485接口转换电路以及电源模块；电源模块分别与微处理器电路、射频模块和RS485接口转换电路连接;微处理器电路的输出端连接射频模块，微处理器电路与RS485接口转换电路互连。
[0017]电源模块的电路图如图2所示，主要是用来为其他模块提供稳定可靠的工作电源。
[0018]射频模块由WaveMesh自组网协议栈、基带处理器和射频电路组成(带天线装置)，完成数据传输的处理，模块对外的接口为RS485串行接口。通过无线射频模块，可将用户通过设备下达的指令与数据发送到网络另一侧，也可接收来自自组网网络侧的数据并传递给设备。本实施例中，射频模块的电路图如图4所示，核心芯片为433MHz无线射频芯片SX1278。主要功能是将数据通过以433MHz为载波的无线信号发送出去，还有接收433MHz的无线信号，从而完成整个无线收发功能。
[0019]RS485接口转换电路用于与设备或上位机连接，负责与设备进行物理连接，用户发出的指令通过设备的接口插槽传送到接口电路，接口电路实现标准接口信号到RS485接口的转换，将指令转换为无线模块能识别的信号，从而进行数据的收发。本实施例中，RS485接口转换电路的电路图如图3所示。
[0020]微处理器电路完成无线通信装置内部的逻辑控制，主要包括对接口转换电路的初始化和控制接口电路的状态转换、控制无线模块的加电、和对无线模块的工作情况特别是信号的时序情况进行实时调整。本实施例中，微处理器电路的核心芯片为EFM32G222F64单片机，主要是控制433MHz无线射频芯片的发送与接收时序，以及mesh自组网单元的控制，并将所接收的信号返送给设备。当设备通电运行以后，单片机能够自动搜索周围网络，将在通讯范围内的所有设备的物理地址进行挂载，发送数据时，选择信号最好而且确定的链路进行通讯;还能够通过时序控制，进行无线数据的收发，意思是当数据在发送的时候就不接收无线数据，当在接收数据的时候就不发送无线数据，从而保证收发数据的可靠性。
[0021]本实用新型的通信过程为:接收过程，射频模块接收来自射频模块网络侧的通讯连接信号，确定入网后，进行再次握手，是否有数据需要接收，并发送数据接收时序，微处理器将数据接入时间进行分配。确认后，数据开始接收，接收来的数据直接通过RS485接口传入设备。发送过程，射频模块发送数据连接信号，找到发送数据的MAC地址，进行初次握手，确认有数据需要发送，网络另侧模块安排通信时序，时序安排完毕，确定可以接收，数据开始发送。
【主权项】
1.基于433MHz的自组网无线通信装置，其特征在于:包括微处理器电路、射频模块、RS485接口转换电路以及电源模块，所述电源模块分别与微处理器电路、射频模块和RS485接口转换电路连接，微处理器电路的输出端连接射频模块，微处理器电路与RS485接口转换电路互连。2.根据权利要求1所述的基于433MHz的自组网无线通信装置，其特征在于:所述射频模块的核心芯片为433MHz无线射频芯片SX1278。3.根据权利要求1所述的基于433MHz的自组网无线通信装置，其特征在于:所述微处理器电路的核心芯片为EFM32G222F64单片机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于433MHz的自组网无线通信装置，包括微处理器电路、射频模块、RS485接口转换电路以及电源模块，所述电源模块分别与微处理器电路、射频模块和RS485接口转换电路连接，微处理器电路的输出端连接射频模块，微处理器电路与RS485接口转换电路互连。本实用新型与设备连接后具有UHF频带低端的穿透力强、抗衰减能力好等电磁特性，可以较好的应对建筑物和楼群等复杂通讯条件下电磁信号杂化的挑战；保证了用户数据的正确可靠之外还提供了无线网络的高吞吐率；能够实现中长距离的无线数据透传。
【IPC分类】H04B1/40
【公开号】CN205356331
【申请号】CN201620088657
【发明人】孟秋杰, 李超, 刘军
【申请人】湖南砺石科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月29日