一种基于NB_IoT物联网生猪猪舍门禁控制器的制作方法

本实用新型涉及一种基于nb_iot物联网生猪猪舍门禁控制器，属于门禁控制系统技术领域。

背景技术：

随着物联网与人工智能技术的发展，机器人被广泛应用于人们生活的的多个领域中。它可以辅助或取代人类的某些工作，尤其是具有重复性的工作。在目前，机器人已经渗透到社会生产的各行各业里。例如工业生产、无人驾驶、医学诊疗、物流配送等，几乎都可以看到机器人的身影。我国作为农业大省，机器人在农业领域的发展与应用略显些捉襟见肘，例如生猪养殖行业。作为物联网与人工智能技术迅速发展的今天，开展生猪养殖相关机器人的开发工作尤为重要，这样才能跟进社会发展的步伐。在生猪养殖的行业里，猪舍清扫机器人的问世孕育了本实用新型的诞生。但是目前针对以猪舍清扫机器人的整体自动化控制猪舍，主控制器与猪舍门禁设备之间缺少准确的数据对接。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中主控制器与猪舍门禁设备之间缺少准确的数据对接的技术问题，提出了一种基于nb_iot物联网生猪猪舍门禁控制器，所采取的技术方案如下：

一种基于nb_iot物联网生猪猪舍门禁控制器，所述控制器包括微处理器、电源电路、nb_iot模组接口电路、io输入电路、io输出电路和rs485通讯电路；所述微处理器的模组电路信号连接端与所述nb_iot模组接口电路的信号连接端相连；所述io输入电路的in信号连接端与所述微处理器的in信号连接端对应相连；所述微处理器的接口电路数据信号输出端与所述io输出电路的数据信号输入端相连，所述io输出电路的数据信号输出端与所述门控制器的数据信号输入端对应相连；所述rs485通讯电路的控制信号输入端与所述微处理器的通讯控制信号输出端相连。

进一步地，所述微处理器包括stm32f103rft6芯片，以及与所述stm32f103rft6芯片相对应的调试电路和晶振电路。

进一步地，所述电源电路输入端与dc24v电源相连；所述电源电路输出为5v和3.3v的电源电压。

进一步地，所述电源电路为采用asm1117和lm2576-5为核心的电源电路。

进一步地，所述nb_iot模组接口电路为以bc95芯片和sim-6pin芯片为核心的接口电路。

进一步地，所述io输入电路采用光电耦合器tlp521为核心的电路结构。

进一步地，所述io输出电路包括74hc595芯片和uln2803芯片；所述74hc595芯片的数据信号转换输出端与所述uln2803芯片的信号输入端相连；所述74hc595芯片的信号输入端即为所述io输出电路的数据信号输入端；所述uln2803芯片的信号输出端即为所述io输出电路的数据信号输出端。

本实用新型有益效果：

本实用新型所述一种基于nb_iot物联网生猪猪舍门禁控制器具有如下有益效果：

(1)硬件电路设计可靠：本实用新型外接部件供电电源可控，在某些外接部件由于意外失效以后，微处理器可以对失效的外接部件的电源进行控制上电重启，属于最高级的复位方式。另外在元器件与相关模组的选取上全部采用工业等级，可在摄氏-40～+85度正常工作。

(2)可靠性高：在受到强烈电磁干扰时，基于硬件电路结构可以进行软重启，保证数据的准确性与连续性。尤其是在处理器发生软复位时，可以保证数据不丢失。

(3)安全性高：基于nb_iot模组接口电路，可使目标服务器具有备份ip，当默认服务器失效以后，设备自动连接到备用服务器，保证数据的安全性。

附图说明

图1为电源电路图；

图2为微处理器最小系统电路图；

图3为nb_iot模组接口电路图；

图4为io输入电路图；

图5为io输出电路图；

图6为rs485通讯电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型不受实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”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，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。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。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。

以下实施方式中所用材料、仪器和方法，未经特殊说明，均为本领域常规材料、仪器和方法，均可通过商业渠道获得。

实施例1：

一种基于nb_iot物联网生猪猪舍门禁控制器，如图1-6所示，所述控制器包括微处理器、电源电路、nb_iot模组接口电路、io输入电路、io输出电路和rs485通讯电路；所述微处理器的模组电路信号连接端与所述nb_iot模组接口电路的信号连接端相连；所述io输入电路的in信号连接端与所述微处理器的in信号连接端对应相连；所述微处理器的接口电路数据信号输出端与所述io输出电路的数据信号输入端相连，所述io输出电路的数据信号输出端与所述门控制器的数据信号输入端对应相连；所述rs485通讯电路的控制信号输入端与所述微处理器的通讯控制信号输出端相连。

所述微处理器包括stm32f103rft6芯片，以及与所述stm32f103rft6芯片相对应的调试电路和晶振电路。如图2所示，所述stm32f103rft6芯片、调试电路和晶振电路组成微处理器最小系统。

所述电源电路输入端与dc24v电源相连；所述电源电路输出为5v和3.3v的电源电压。电路结构如图1所示，所述电源电路为采用asm1117和lm2576-5为核心的电源电路。设备电源为24v，从p2端子输入，经过电源芯片u6处理以后分别输出5v直流电。5v电源再经过u7电源芯片，输出3.3v电源，该电源为微处理器、nb_iot模组、rs485通讯芯片、数字接口电路供电。图中，c7电解电容，为u6的正常工作提供了必要条件；e1、e2为钽电容，为输出的电压做滤波处理，降低输出电源的纹波。

所述nb_iot模组接口电路包括供电电路和sim卡电路，即为以bc95芯片和sim-6pin芯片为核心的接口电路，电路结构如图3所示。本实用新型所述控制器上电以后，处理器要对模组进行两阶段初始化配置，第一阶段是基本配置，包括检验sim卡是否有效、信号强度查询、网络注册等；第二阶段是连接配置，包括连接基站并获得动态ip地址、连接目标服务器等操作。全程使用at指令进行。上述过程是基于bc95芯片和sim-6pin芯片自带功能而产生的初始化和配置过程，本领域技术人员根据芯片使用说明即可实现。

所述io输入电路采用光电耦合器tlp521为核心的电路结构。具体电路结构如图4所示，输入部分采用光电耦合器典型电路作为输入端，低电平输入有效，低电平最小灌电流需达到5ma；输出部分采用时序逻辑电路驱动达林顿管输出，npn模式输出，单路灌电流能力最大可达500ma，完全满足微控制器外界设备(门禁系统和机器人控制器)的功率需求。

所述io输出电路包括74hc595芯片和uln2803芯片；所述74hc595芯片的数据信号转换输出端与所述uln2803芯片的信号输入端相连；所述74hc595芯片的信号输入端即为所述io输出电路的数据信号输入端；所述uln2803芯片的信号输出端即为所述io输出电路的数据信号输出端。具体结构如图5所示，图中74hc595芯片(即图中的u2)为时序逻辑芯片，该芯片的特点是将8位串行输入的数据转换为8位并行数据输出，uln2803(即图中的u3)为8位达林顿管，npn集电极开路输出至接插件p6、p7，p6、p7与微控制器的外接设备(机器人控制器或门禁系统的控制器)对应连接。

本实施例所述rs485通讯电路以rs485通讯芯片，具体结构如图6所示，电阻r14、r22为小阻值电阻，具有抗击一定功率浪涌的能力。p1为接线端子，与机器人控制器和门禁系统控制器等符合rs485电气协议的外接设备进行连接。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。