IOT模组的制作方法

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种iot模组。

背景技术：

目前，物联网(theinternetofthings，简称iot)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。物联网即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

随着物联网的诞生，插座也进入到了智能化领域，传统的插座仅仅起到电连接和电压输出的作用，除此之外并没有什么其他功能。而将物联网技术应用在插座上，让插座转变形成智能插座，智能插座内置有iot模组，iot模组能够与外部设备进行通讯，例如，用户能够通过手机与iot模组进行通讯，依靠手机上的app对智能插座进行控制，例如，控制智能插座的开启和关闭，让用户能够距离智能插座一定范围内控制智能插座，可以说，物联网技术的应用，让插座的操作性有了一个质的飞越。对于现有的智能插座，研发人员在智能插座的操作便捷性上花费了很多功夫，但对智能插座的安全性并未考虑太多。众所周知，智能插座起到电压输出的作用，因此，在电压流经的时候，智能插座不可避免的会因电压产生的电流而发热，若智能插座在过热的状态下还工作，就存在非常大的安全隐患，严重时甚至还会让智能插座爆炸；此外，现有的智能插座，并没有防电脉冲的功能，即抗干扰能力不强，导致用户在频繁开启或者关闭智能插座，因电平高低的瞬间变化导致脉冲信号对智能插座产生强烈的干扰，智能插座的可靠性无法得到保证，即智能插座稳定性不足。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够防止高温过载的情况下还处于工作模式的，安全性较高的以及具有防电脉冲功能的，抗干扰能力强的iot模组。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种iot模组，包括：

主控ic；

电源模块，所述电源模块包括主级电源单元和次级电源单元，所述主级电源单元的输出端用于与外部电源连接，所述主级电源单元的输出端与所述主控ic连接，所述次级电源单元的输入端用于与外部电源连接，所述次级电源单元的输出端与所述主控ic连接；

天线模块，所述天线模块包括收发单元、滤波单元、巴伦单元和匹配单元，所述收发单元、所述滤波单元、所述巴伦单元和所述匹配单元顺序连接，所述匹配单元还与所述主控ic连接；

插接端子，所述插接端子的第一控制输入端与所述主控ic的控制输出端连接；

温度检测单元，所述温度检测单元的输入端与外部电源连接，所述温度检测单元的输出端与所述主控ic的控制输出端连接；及

防电脉冲单元，所述防电脉冲单元的第一输入端与所述主控ic连接，所述防电脉冲单元的第二输入端与所述主控ic连接，所述防电脉冲单元的输出端与所述插接端子的第二控制输入端连接。

在其中一个实施方式中，所述主级电源单元包括电容c38、电容c41、电容c42、电容c45、电容c60和电容c61，所述电容c38的一端分别与所述主控ic和外部电源连接，所述电容c38的另一端接地，所述电容c41的一端分别与所述主控ic和外部电源连接，所述电容c41的另一端接地，所述电容c42的一端与所述电容c41的一端连接，所述电容c42的另一端接地，所述电容c45的一端分别与所述主控ic和外部电源连接，所述电容c45的另一端接地，所述电容c60的一端分别与所述主控ic和外部电源连接，所述电容c60的另一端接地，所述电容c61的一端与所述电容c60的一端连接，所述电容c61的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述次级电源单元包括电阻r1、电容c47、电容c49和电容c51，所述电容c47的一端分别与所述主控ic和外部电源连接，所述电容c47的另一端接地，所述电阻r1的一端与外部电源连接，所述电阻r1的另一端分别与所述电容c49的一端和所述主控ic连接，所述电容c49的另一端接地，所述电容c51的一端与外部电源连接，所述电容c51的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述收发单元包括天线e1、电阻r5、开关座ipex、电阻r3、电感l9和电感l10，所述天线e1的第1脚与所述电阻r5的一端连接，所述天线e1的第2脚和第3脚接地，所述开关座ipex的第1脚与所述滤波单元连接，所述开关座ipex的第2脚与所述电阻r5的另一端连接，所述开关座ipex的第3脚和第4脚均接地，所述电阻r3的一端与所述开关座ipex的第1脚连接，所述电阻r3的另一端与所述开关座ipex的第2脚连接，所述电感l9的一端与所述电阻r5的一端连接，所述电感l9的另一端接地，所述电感l10的一端与所述电阻r5的另一端连接，所述电感l10的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述滤波单元包括电容c12、保护管tvs、电容c11、电感l20和电容c10，所述电容c12的一端与所述开关座ipex的第1脚连接，所述电容c12的另一端分别与所述保护管tvs的一端、所述电容c11和所述电感l20的一端连接，所述保护管tvs的另一端接地，所述电容c11的另一端接地，所述电感l20的另一端与所述电容c10的一端连接，所述电容c10的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述巴伦单元包括电感l6、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电感l6和电感l7，所述电感l6的一端分别与所述电容c9的一端和所述电感l20的另一端连接，所述电感l6的另一端分别与所述电容c7的一端和所述电容c8的一端连接，所述电容c7的另一端与所述匹配单元连接，所述电容c8的另一端接地，所述电容c9的另一端分别与所述电容c6的一端和所述电感l7的一端连接，所述电容c6的另一端与所述匹配单元连接，所述电感l7的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述匹配单元包括电感l2、电感l3、电感l4、电感l5和电容c15，所述电感l2的一端与外部电源连接，所述电感l2的另一端分别与所述电感l4的一端和所述主控ic连接，所述电感l4的另一端与所述电容c6的另一端连接，所述电感l3的一端与所述电感l2的一端连接，所述电感l3的另一端分别与所述电感l5的一端和所述主控ic连接，所述电感l5的另一端与所述电容c7的另一端连接，所述电容c15的一端与所述电感l4的一端连接，所述电容c15的另一端与所述电感l5的一端连接。

在其中一个实施方式中，所述匹配单元还包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c17和电容c18，所述电容c1的一端与所述电感l4的一端连接，所述电容c1的另一端接地，所述电容c2的一端与所述电感l5的一端连接，所述电容c2的另一端接地，所述电容c3的一端与所述电感l2的一端连接，所述电容c3的另一端接地，所述电容c4的一端与所述电感l2的一端连接，所述电容c4的另一端接地，所述电容c17的一端与所述电感l4的另一端连接，所述电容c17的另一端接地，所述电容c18的一端与所述电感l5的另一端连接，所述电容c18的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述温度检测单元包括电阻r2和电阻r58，所述电阻r2的一端与外部电源连接，所述电阻r2的另一端分别与电阻r58的一端和所述主控ic的控制输出端连接，所述电阻r58的另一端接地。

在其中一个实施方式中，所述防电脉冲单元包括控制器u6、电阻r22、电阻r23和电阻r25，所述控制器u6的第1脚与所述主控ic连接，所述控制器u6的第2脚接地，所述控制器u6的第3脚与所述主控ic连接，所述控制器u6的第4脚与所述插接端子的第二控制输入端连接，所述控制器u6的第5脚与外部电源连接，所述控制器u6的第6脚串联所述电阻r22与外部电源连接。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明的iot模组，通过设置主控ic、电源模块、天线模块、插接端子、温度检测单元及防电脉冲单元。在实际的应用过程中，温度检测单元起到温度检测的作用，当iot模组的温度大于预设值时，主控ic的控制输出端就会输出相应的电平信号控制插接端子执行过温指令，防止iot模组在高温过载的情况下还处于工作模式，极大的提高了iot模组的安全性；此外，防电脉冲单元的设置，能够防止脉冲信号对iot模组正常工作的作用，提高iot模组的抗干扰能力，在一定程度上同样能够提高iot模组的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的一实施方式中的iot模组的模块示意图；

图2为本发明的一实施方式中的主控ic的电路原理示意图；

图3为本发明的一实施方式中的主级电源单元的电路原理示意图；

图4为本发明的一实施方式中的次级电源单元的电路原理示意图；

图5为本发明的一实施方式中的收发单元的电路原理示意图；

图6为本发明的一实施方式中的滤波单元的电路原理示意图；

图7为本发明的一实施方式中的巴伦单元的电路原理示意图；

图8为本发明的一实施方式中的匹配单元的电路原理示意图；

图9为本发明的一实施方式中的插接端子的电路原理示意图；

图10为本发明的一实施方式中的温度检测单元的电路原理示意图；

图11为本发明的一实施方式中的防电脉冲单元的电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种iot模组10包括主控ic100、电源模块200、天线模块300、插接端子400、温度检测单元500及防电脉冲单元600。

如此，需要说明的是，主控ic100起到控制的作用；电源模块200起到供应电压的作用；天线模块300用于收发无线信号；插接端子400起到连接的作用；温度检测单元500起到温度检测的作用，防止iot模组10处于高温过载状态；防电脉冲单元600起到增强iot模组10的抗干扰能力。

还需要说明的是，请参阅图2，主控ic100的型号为mt7697n，其工作原理不再详细阐述，为本领域技术人员所熟知。

请参阅图1，电源模块200包括主级电源单元210和次级电源单元220，主级电源单元210的输出端用于与外部电源连接，主级电源单元220的输出端与主控ic100连接，次级电源单元220的输入端用于与外部电源连接，次级电源单元220的输出端与主控ic100连接。

如此，需要说明的是，主级电源单元210和次级电源单元220均起到供应电压的作用，在本申请中，外部电源有两个，一个为3.3v电压的外部电源，另一个是1.6v电压的外部电源，3.3v的电压输入至主级电源单元210中，1.6v的电压输入至次级电源单元220中。

请参阅图1，天线模块300包括收发单元310、滤波单元320、巴伦单元330和匹配单元340，收发单元310、滤波单元320、巴伦单元330和匹配单元340顺序连接，匹配单元340还与主控ic100连接。

如此，需要说明的是，收发单元310起到收发无线信号的作用；滤波单元320对无线信号起到滤波的作用，消除杂波信号；巴伦单元330用于将差分信号与单端信号之间互相转换；匹配单元340为主控ic100实现收发无线信号的匹配单元340。

请一并参阅图1和图9，插接端子400的第一控制输入端与主控ic100的控制输出端连接。

如此，需要说明的是，插接端子400起到连接的作用，例如，当iot模组10应用在智能插座时，插接端子400起到类似继电器的作用，接收主控ic100发送过来的电平控制信号，实现与外部排插的连接。

请参阅图1，温度检测单元500的输入端与外部电源连接，温度检测单元500的输出端与主控ic100的控制输出端连接。

如此，需要说明的是，温度检测单元500起到温度检测的作用，当iot模组10温度过高时，主控ic100的控制输出端输出控制信号至插接端子400中，插接端子400接收信号后，断开与外部排插的连接，防止iot模组10处于高温过载的情况下还与外部排插进行连接，温度检测单元500的设置能够大大提高iot模组10的安全系数。

请参阅图1，防电脉冲单元600的第一输入端与主控ic100连接，防电脉冲单元600的第二输入端与主控ic100连接，防电脉冲单元600的输出端与插接端子400的第二控制输入端连接。

如此，需要说明的是，防电脉冲单元600起到防止电脉冲的作用，提高iot模组10的抗干扰能力，在一定程度上也能够提高iot模组10的安全性。

进一步地，请参阅图3，在一实施方式中，主级电源单元210包括电容c38、电容c41、电容c42、电容c45、电容c60和电容c61，电容c38的一端分别与主控ic100和外部电源连接，电容c38的另一端接地，电容c41的一端分别与主控ic100和外部电源连接，电容c41的另一端接地，电容c42的一端与电容c41的一端连接，电容c42的另一端接地，电容c45的一端分别与主控ic100和外部电源连接，电容c45的另一端接地，电容c60的一端分别与主控ic100和外部电源连接，电容c60的另一端接地，电容c61的一端与电容c60的一端连接，电容c61的另一端接地。

如此，需要说明的是，电容c38、电容c41、电容c42、电容c45、电容c60和电容c61均起到滤波的作用，用于消除杂波信号，更好的输出3.3v的电压。需要强调的是，本申请的主级电源单元210一共有4个输出端，4个输出端均输出滤波后的3.3v电压至主控ic100中。

进一步地，请参阅图4，在一实施方式中，次级电源单元220包括电阻r1、电容c47、电容c49和电容c51，电容c47的一端分别与主控ic100和外部电源连接，电容c47的另一端接地，电阻r1的一端与外部电源连接，电阻r1的另一端分别与电容c49的一端和主控ic100连接，电容c49的另一端接地，电容c51的一端与外部电源连接，电容c51的另一端接地。

如此，需要说明的是，电容c47、电容c49和电容c51均起到滤波的作用，消除杂波，让次级电源单元220更好的输出。需要强调的是，本申请的次级电源单元220一共有3路输出，3路输出均输出滤波后的1.6v电压。

还需要说明的是，电阻r1为预留电阻，当有一路不需要输出1.6v电压时，启用电阻r1时，此时电阻r1所在的支路上输出的1.6v经过电阻r1分压后的电压；当电阻r1所在的支路输出1.6v电压时，将电阻r1短路即可输出1.6电压。

进一步地，请参阅图5，在一实施方式中，收发单元310包括天线e1、电阻r5、开关座ipex、电阻r3、电感l9和电感l10，天线e1的第1脚与电阻r5的一端连接，天线e1的第2脚和第3脚接地，开关座ipex的第1脚与滤波单元320连接，开关座ipex的第2脚与电阻r5的另一端连接，开关座ipex的第3脚和第4脚均接地，电阻r3的一端与开关座ipex的第1脚连接，电阻r3的另一端与开关座ipex的第2脚连接，电感l9的一端与电阻r5的一端连接，电感l9的另一端接地，电感l10的一端与电阻r5的另一端连接，电感l10的另一端接地。

如此，需要说明的是，天线e1用于收发无线信号；电阻r5、电感l9和电感l10起到调试的作用，用于调试天线e1；开关座ipex的型号为mm8030-2610，其工作原理不再详细阐述，为本领域技术人员所熟知；电阻r3为预留电阻，当不要介入开关座ipex时，将开关座ipex取消连上电阻r3即可。

进一步地，请参阅图6，在一实施方式中，滤波单元320包括电容c12、保护管tvs、电容c11、电感l20和电容c10，电容c12的一端与开关座ipex的第1脚连接，电容c12的另一端分别与保护管tvs的一端、电容c11和电感l20的一端连接，保护管tvs的另一端接地，电容c11的另一端接地，电感l20的另一端与电容c10的一端连接，电容c10的另一端接地。

如此，需要说明的是，电容c12起到隔直通交的作用；保护管tvs起到防静电的作用，保护滤波单元320；电容c11、电感l20和电容c10均起到滤波的作用，消除杂波。

进一步地，请参阅图7，在一实施方式中，巴伦单元330包括电感l6、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电感l6和电感l7，电感l6的一端分别与电容c9的一端和电感l20的另一端连接，电感l6的另一端分别与电容c7的一端和电容c8的一端连接，电容c7的另一端与匹配单元340连接，电容c8的另一端接地，电容c9的另一端分别与电容c6的一端和电感l7的一端连接，电容c6的另一端与匹配单元连接，电感l7的另一端接地。

如此，需要说明的是，电感l6、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、电感l6和电感l7均起到滤波的作用，巴伦单元330用于将差分信号与单端信号之间互相转换。

进一步地，请参阅图8，在一实施方式中，匹配单元340包括电感l2、电感l3、电感l4、电感l5和电容c15，电感l2的一端与外部电源连接，电感l2的另一端分别与电感l4的一端和主控ic100连接，电感l4的另一端与电容c6的另一端连接，电感l3的一端与电感l2的一端连接，电感l3的另一端分别与电感l5的一端和主控ic100连接，电感l5的另一端与电容c7的另一端连接，电容c15的一端与电感l4的一端连接，电容c15的另一端与电感l5的一端连接。

如此，需要说明的是，电感l2、电感l3、电感l4、电感l5和电容c15均起到滤波的作用，消除杂波信号，让由巴伦单元330转变过来的差分信号更好的输入至主控ic100中。

进一步地，请再次参阅图8，在一实施方式中，匹配单元340还包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c17和电容c18，电容c1的一端与电感l4的一端连接，电容c1的另一端接地，电容c2的一端与电感l5的一端连接，电容c2的另一端接地，电容c3的一端与电感l2的一端连接，电容c3的另一端接地，电容c4的一端与电感l2的一端连接，电容c4的另一端接地，电容c17的一端与电感l4的另一端连接，电容c17的另一端接地，电容c18的一端与电感l5的另一端连接，电容c18的另一端接地。

如此，需要说明的是，电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c17和电容c18均起到滤波的作用，消除杂波信号。

进一步地，请参阅图10，在一实施方式中，温度检测单元500包括电阻r2和电阻r58，电阻r2的一端与外部电源连接，电阻r2的另一端分别与电阻r58的一端和主控ic100的控制输出端连接，电阻r58的另一端接地。

如此，需要说明的是，温度检测单元500起到温度检测的作用，防止iot模组10处于高温过载状态；电阻r2为热敏电阻，电阻r2的阻值随着温度的升高而逐渐增大；电阻r58起到分压的作用。当温度检测单元500启动工作时，还是以智能插座为例进行解释说明，当iot模组10的温度逐渐升高时，即智能插座的温度逐渐升高时，此时电阻r2的阻值也逐渐增大，3.3v的电压在电阻r2和电阻r58的分压下，主控ic100在控制输出端检测到的电压也就越小，当识别的电压小于预设值时，此时主控ic100的控制输出端识别为低电平信号，主控ic100判定为过温状态，主控ic100通过输出控制信号至插接端子400中，让插接端子400断开与外部排插的连接，有效地防止智能插座在高温过载状态下还与外部排插连接，大大提高了iot模组10的安全性。

进一步地，请参阅图11，在一实施方式中，防电脉冲单元600包括控制器u6、电阻r22、电阻r23和电阻r25，控制器u6的第1脚与主控ic100连接，控制器u6的第2脚接地，控制器u6的第3脚与主控ic100连接，控制器u6的第4脚与插接端子500的第二控制输入端连接，控制器u6的第5脚与外部电源连接，控制器u6的第6脚串联电阻r22与外部电源连接。

如此，需要说明的是，防电脉冲单元600起到增强iot模组10的抗干扰能力，控制器u6的型号为74lvc1g175，其工作原理不再详细阐述，为本领域技术人员所熟知。当防电脉冲单元600启动工作时，还是以智能插座为例，主控ic100按照预设频率向控制器u6的第1脚定期输入方波信号，当用户进行闭合操作时，即让控制插接端子400与外部排插连接时，控制器u6识别的电平信号会瞬间发生变化，控制器u6为记录此时的电平信号，通过控制器u6的第4脚让插接端子400与外部排插连接，完成闭合操作。但若用户多数进行闭合或者断开操作，例如，在第一次闭合操作后，马上进行第二次断开操作，而后又马上进行第三次闭合操作，此时，iot模组10可能就会因为快速且反复多次而内部发生程序的混乱或者硬件上的混乱，即电脉冲信号的干扰过大，而防电脉冲单元600的设置，就能够很好的防止此类现象的发生，当用户第一次进行闭合操作时，控制器u6此时为通过第3脚记录此时的电平状态，控制器u6通过第4脚输出相应的电平信号让插接端子400与外部排插连接，随后无论用户进行闭合操作还是进行断开操作，控制器u6的第4脚都会嵌位住当前状态下的电平信号，消除电脉冲的干扰。即由于控制器u6的第1脚会输入方波信号，在方波信号由低电平到高电平的时间段或者由高电平到低电平的时间段，控制器u6才会通过第3脚记录电平信号，进而在第4脚输出相关的电平信号控制插接端子400，而在其他时间都不会记录电平信号，这样子就能够很好的用户在频繁且多次对智能插座进行开启或者断开操作时，因此iot模组10内部的电脉冲信号过大而导致iot模组10无法正常工作。

还需要说明的是，电阻r23和电阻r25为下拉电阻；电阻r22为上拉电阻。

进一步地，请再次参阅图11，在一实施方式中，防电脉冲单元600还包括电容c20和电容c95，电容c20的一端与控制器u6的第5脚连接，电容c20的另一端接地，电容c95的一端与控制器u6的第6脚连接，电容c95的另一端接地。

如此，需要说明的是，电容c20和电容c95起到滤波的作用，消除杂波，让防电脉冲单元600更好的工作。

本发明的iot模组，通过设置主控ic、电源模块、天线模块、插接端子、温度检测单元及防电脉冲单元。在实际的应用过程中，温度检测单元起到温度检测的作用，当iot模组的温度大于预设值时，主控ic的控制输出端就会输出相应的电平信号控制插接端子执行过温指令，防止iot模组在高温过载的情况下还处于工作模式，极大的提高了iot模组的安全性；此外，防电脉冲单元的设置，能够防止脉冲信号对iot模组正常工作的作用，提高iot模组的抗干扰能力，在一定程度上同样能够提高iot模组的安全性。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。