专利名称：集线器以及光通讯设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种集线器(HUB)以及光通讯设备。
背景技术：
数据通讯技术将计算机与通讯线路及设备结合起来，实现了人与计算机、计算机与计算机之间的通讯，不仅使各用户计算机的利用率大大提高，而且极大地扩展了计算机的应用范围，并使各用户实现计算机软硬件资源与数据资源的共享。对计算机的远距离实时控制和对数据的远距离收集等项工作，也都可以利用数据通讯来进行。以太网(Ethernet)是目前实现数据通讯时所采用的最通用的一种通信协议标准。在以太网络中，路由器、HUB、交换机、和PC等设备之间连接有网线，使用网线来传输电信号以进行数据通讯，或者，采用无线方式进行数据通讯。但是，在某些不能布置网线、或者不能使用无线网的复杂电磁环境中，设备之间的数据通讯就会很难实现。
发明内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种集线器以及光通讯设备，能够解决现有技术中存在的在某些不能布置网线、或者不能使用无线网的复杂电磁环境中，设备之间的数据通讯很难实现的问题。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一方面，提供了一种集线器，包括红外发射模块、处理模块、和红外接收模块，其中红外发射模块，与处理模块连接，用于使用红外线发射允许发送指令，其中，允许发送指令中携带的目标地址为当前被允许转发数据的第一光通讯设备的地址，以使得仅第一光通讯设备响应允许发送指令，每一个光通讯设备具有一个地址；红外接收模块，与处理模块连接，用于接收红外线形式的数据转发指令，其中，数据转发指令是第一光通讯设备在有数据需要转发的情况下，针对允许发送指令所发射的；处理模块，用于对数据转发指令中包含的需要转发的数据进行调制，并通过红外发射模块使用红外线发射给数据转发指令中的目标地址所指示的第二光通讯设备。其中，红外接收模块还用于接收第一光通讯设备发射的发送结束指令，其中，发送结束指令用于指示第一光通讯设备需要转发的数据已经发送完毕或者没有需要转发的数据。其中，红外发射模块还用于当与集线器进行通讯的光通讯设备有至少两个时，在红外接收模块接收到发送结束指令之后，再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令，直至已经向所有的光通讯设备发射允许发送指令。其中，处理模块包括单片机，与红外接收模块连接，用于生成允许发送指令，并将生成的允许发送指令串行化后输入到调制放大电路；解调还原红外接收模块接收到的数据转发指令，并将数据转发指令中包含的需要转发的数据和目标地址串行化后输入到调制放大电路；以及，解调还原红外接收模块接收到的发送结束指令，并根据该发送结束指令，指示红外发射模块再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令；振荡器，用于生成频率为38KHz的载波；以及调制放大电路，与单片机、振荡器、和红外发射模块连接，用于将输入的串行的允许发送指令调制到载波上，并通过红外发射模块发射出去；将输入的串行的需要转发的数据以及目标地址调制到载波上，并通过红外发射模块发射出去，以使得仅地址为该目标地址的第二光通讯设备保存需要转发的数据。其中，单片机还用于在将数据转发指令中包含的需要转发的数据串行化之前，确定数据转发指令中携带的目标地址为自己的地址，或者，在指示红外发射模块再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令之前，确定解调还原得到的发送结束指令中携带的目标地址为自己的地址。另一方面，还提供了一种光通讯设备，包括红外收发模块和调制控制模块，其中红外收发模块，用于接收集线器发射的红外线形式的允许发送指令；调制控制模块，与红外收发模块连接，用于判断允许发送指令中携带的目标地址是否是本光通讯设备的地址，若是，则对本光通讯设备需要发送的数据进行调制，并指示红外收发模块使用红外线向集线 器发射数据，其中，数据中携带有需要转发的数据。其中，红外收发模块还用于在需要发送的数据已经发送完毕之后，使用红外线向集线器发射发送结束指令，其中，该发送结束指令中携带的目标地址是集线器的地址。其中，调制控制模块还用于在判断出是本光通讯设备的地址时，并且在没有需要发送的数据的情况下，通过红外收发模块向集线器发射发送结束指令，其中，该发送结束指令中携带的目标地址是集线器的地址。本实用新型的技术效果集线器向第一光通讯设备发送允许发送指令，表示现在允许其发送数据，第一光通讯设备在有需要转发的数据时就会针对该允许发送指令，向集线器发射携带有需要转发的数据的数据转发指令，然后集线器在接收到该数据转发指令后就会将接收到的数据转发给需要转发到的第二光通讯设备，从而，集线器与位于终端的光通讯设备之间可以使用红外线进行通讯，在某些不能布网线、或不能使用无线网的复杂电磁环境中，末端通过采用本实用新型实施例的集线器实现了设备之间的光通讯，可以解决布线困难和电磁干扰的问题，并大大地缩短了工期、节约了成本。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I示出了根据本实用新型实施例的数据通讯系统的网络结构图；图2示出了根据本实用新型的实施例一的集线器的结构示意图；图3示出了根据本实用新型的实施例一的数据通讯系统的系统布局图之一；图4示出了根据本实用新型的实施例一的数据通讯系统的系统布局图之二 ；图5示出了根据本实用新型的实施例二的集线器的结构示意图；图6示出了根据本实用新型的实施例三的集线器的数据通讯方法的流程图；图7示出了根据本实用新型的实施例四的集线器的数据通讯方法的具体操作流程图；图8示出了根据本实用新型的实施例五的光通讯设备的结构示意图；图9示出了根据本实用新型的实施例六的光通讯设备的数据通讯方法的流程图；图10示出了根据本实用新型的实施例七的集线器的数据通讯方法的具体操作流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。图I示出了根据本实用新型实施例的数据通讯系统的网络结构图。如图I所示， 该系统中包括了集线器10和至少一个光通讯设备20，光通讯设备之间可以通过集线器进行数据转发。集线器10与光通讯设备20之间通过红外线进行通讯。集线器和每一个光通讯设备均具有唯一的地址。实施例一如图2所示，上述图I中的集线器10包括红外发射模块102、处理模块104、和红外接收模块106，其中红外发射模块102用于使用红外线发射允许发送指令，其中，该允许发送指令中携带的目标地址为当前被允许转发数据的第一光通讯设备的地址，以使得仅第一光通讯设备响应该允许发送指令；红外接收模块104用于接收红外线形式的数据转发指令，其中，该数据转发指令是第一光通讯设备在有数据需要转发的情况下，针对上述允许发送指令所发射的，该数据转发指令中携带的目标地址为第二光通讯设备；处理模块106用于对红外接收模块104接收到的数据转发指令中包含的需要转发的数据进行调制，并通过红外发射模块102使用红外线发射给第二光通讯设备。本实用新型实施例中的集线器，向第一光通讯设备发送允许发送指令，表示现在允许其发送数据，第一光通讯设备在有需要转发的数据时就会针对该允许发送指令，向集线器发射携带有需要转发的数据的数据转发指令，然后集线器在接收到该数据转发指令后就会将接收到的数据转发给需要转发到的第二光通讯设备，从而，集线器与位于终端的光通讯设备之间可以使用红外线进行通讯，在某些不能布网线、或不能使用无线网的复杂电磁环境中，末端通过采用本实用新型实施例的集线器实现了设备之间的光通讯，可以解决布线困难和电磁干扰的问题，并大大地缩短了工期、节约了成本。在实际实施过程中，红外发射模块可以由红外发射管来实现，红外接收模块可以由红外接收管来实现。此外，当系统中的光通讯设备有多台(至少两台)、光通讯设备的分布范围较大时，为了能够保证所有的光通讯设备都能接收到集线器发出的红外线信号，以及所有的光通讯设备发出的红外线信号都能被集线器接收到，可以在集线器上增加红外发射模块和红外接收模块的数量，即，集线器上的红外发射模块和红外接收模块均可以有至少一个，每一个红外发射模块与一个红外接收模块配对工作。例如，图3和图4为光通讯设备的数量小于255个时的系统布局图。当光通讯设备的数量多于255个时，光通讯设备的地址应使用两位或更多。图3和图4中，光通讯设备XX表示该光通讯设备的地址为XX。[0036]图3中的集线器上只有一对红外发射管和红外接收管。图4中的集线器上有两对红外发射管和红外接收管，分别位于集线器的两侧，可以分别与位于两侧的光通讯设备进行通讯。在图3和图4中需要保证集线器发出的红外线信号要能让所有的光通讯设备都接收到，并且，所有的光通讯设备发出的红外线信号要能让集线器接收到。当集线器上有多对红外发射管和红外接收管时，各个红外接收管的信号范围彼此不能交叉(重叠)。光通讯设备在没有数据需要转发，或者在通过数据转发指令将需要转发的数据已经全部发射给集线器之后，光通讯设备就会向集线器发射发送结束指令，表示自己没有数据需要转发或者需要转发的数据已经发送完毕。则，图2中，集线器10中的红外接收模块106还可以用于接收第一光通讯设备发射的发送结束指令，其中，该发送结束指令用于指示第一光通讯设备需要转发的数据已经发送完毕或者没有需要转发的数据。当系统中与集线器进行通讯的光通讯设备有至少两个时(例如在如图3和图4所示的系统中)，集线器需要依次向各个光通讯设备发射允许发送指令并转发其数据，因此，图2中，集线器10中的红外发射模块102还用于在红外接收模块106接收到发送结束指 令之后，再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令(向该光通讯设备发射允许发送指令时，该光通讯设备就作为上述第一光通讯设备)，直至已经向所有的光通讯设备发射允许发送指令。实施例二如图5所示，为了实现允许发送指令的发射、数据转发指令的接收、以及转发数据，处理模块104可以包括单片机1042、振荡器1044、以及调制放大电路1046，其中单片机1042用于生成允许发送指令，并将生成的允许发送指令串行化后输入到调制放大电路1046 ;解调还原红外接收模块106接收到的数据转发指令，并将该数据转发指令中包含的需要转发的数据和目标地址(例如为第二光通讯设备的地址)串行化后输入到调制放大电路1046 ;以及，解调还原红外接收模块106接收到的发送结束指令，并根据该发送结束指令，指示红外发射模块102再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令；振荡器1044，用于生成频率为38KHz的载波；调制放大电路1046，用于将输入的串行的允许发送指令调制到振荡器1044生成的载波上，并通过红外发射模块102发射出去；将输入的串行的上述需要转发的数据以及目标地址(例如为第二光通讯设备的地址)调制到振荡器1044生成的载波上，并通过红外发射模块102发射出去，以使得仅地址为该目标地址的第二光通讯设备保存上述需要转发的数据。由于红外线的发射角度和红外反射的问题，可能会使附近的设备也接收到该第一光通讯设备发射的红外线信号，从而导致误操作，这样，单片机1042在将数据转发指令中包含的需要转发的数据串行化之前，还需要先确定该数据转发指令中携带的目标地址为自己的地址，或者，单片机1042在指示红外发射模块102再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令之前，也需要先确定解调还原得到的发送结束指令中携带的目标地址为自己的地址。从而，确定接收到的红外线信号是发送给自己的。显然，如图5所示，集线器10中还包含有用于为其他模块提供工作电压的直流电源 108。实施例三[0047]上述实施例一和二中的集线器在与光通讯设备进行数据通讯时，集线器执行的操作流程如图6所示，包括以下步骤步骤S602，使用红外线发射允许发送指令，其中，该允许发送指令中携带的目标地址为当前被允许转发数据的第一光通讯设备的地址，以使得仅第一光通讯设备响应允许发送指令；第一光通讯设备接收到该允许发送指令之后，通过其中的目标地址可以判断出该允许发送指令是发送给自己的，然后，在有需要转发的数据的情况下，将这些需要转发的数据通过一个或多个数据转发指令以红外线的形式发射给集线器。步骤S604，接收红外线形式的数据转发指令，其中，该数据转发指令是第一光通讯设备在有数据需要转发的情况下，针对上述允许发送指令所发射的；这些数据转发指令中就携带有第一光通讯设备需要转发的数据。步骤S606，对接收到的数据转发指令中包含的需要转发的数据进行调制，并使用红外线发射给数据转发指令中的目标地址所指示的第二光通讯设备。通过数据转发指令中携带的目标地址可以确定出数据需要转发到的光通讯设备(称为第二光通讯设备)，之后，集线器就可以将来自第一光通讯设备的数据转发给第二光通讯设备，从而采用红外线实现了光通讯设备之间的数据的转发。本实用新型实施例中，集线器向第一光通讯设备发送允许发送指令，表示现在允许其发送数据，第一光通讯设备在有需要转发的数据时就会针对该允许发送指令，向集线器发射携带有需要转发的数据的数据转发指令，然后集线器在接收到该数据转发指令后就会将接收到的数据转发给需要转发到的第二光通讯设备，从而，集线器与位于终端的光通讯设备之间可以使用红外线进行通讯，在某些不能布网线、或不能使用无线网的复杂电磁环境中，末端通过采用本实用新型实施例的集线器实现了设备之间的光通讯，可以解决布线困难和电磁干扰的问题，并大大地缩短了工期、节约了成本。在实际实施时，系统中的光通讯设备往往有多台，如图3和图4所示，这样，为了能够让系统中的各台光通讯设备都能够有序地完成数据发送，集线器需要依次轮询系统中的各个光通讯设备向一个光通讯设备发送允许发送指令(即步骤S602)，表示现在允许该光通讯设备转发数据；在接收到该光通讯设备针对该允许发送指令发送的数据转发指令(即步骤S604)之后，将数据转发指令中包含的需要转发的数据转发出去；接下来再继续向下一个光通讯设备发射允许发送指令，依次类推直至轮询完所有的光通讯设备。如有需要，集线器可以继续从头开始轮询，不断重复轮询的过程。在实际应用时，第一光通讯设备可能在接收到允许发送指令后，发现自己没有需要转发的数据，此时，第一光通讯设备可以向集线器发射发送结束指令，用于指示自己没有需要转发的数据，这样在步骤S602之后，集线器可能会接收到第一光通讯设备发射的发送结束指令，则集线器就知道第一光通讯设备没有数据要转发，就会向下一个光通讯设备发射允许发送指令，重复上述步骤S602 S606。第一光通讯设备在有数据需要转发，并且，已经将需要转发的数据通过数据转发指令发送完毕之后，同样也可以向集线器发射发送结束指令，用于指示自己的需要转发的数据已经发送完毕，这样，接收第一光通讯设备发射的发送结束指令，这样在步骤S604之后，集线器会接收到第一光通讯设备发射的发送结束指令，则集线器就知道第一光通讯设备已经将需要转发的数据发送完毕了，就会向下一个光通讯设备发射允许发送指令，重复上述步骤S602 S606。实施例四在本实施例中，系统中的光通讯设备具有连续的地址，例如，0x00、0x01、....。图7示出了根据本实用新型的实施例四的集线器的数据通讯方法的具体操作流程图，包括以下步骤步骤S702，HUB发送允许发送指令；例如，当前发送的是光通讯设备i (此时该设备即为第一光通讯设备)；可以预先定义双方通讯的指令的格式，例如，如表I所示。表I
权利要求1.一种集线器，其特征在于，包括红外发射模块、处理模块、和红外接收模块，其中 所述红外发射模块，与所述处理模块连接，用于使用红外线发射允许发送指令，其中， 所述允许发送指令中携带的目标地址为当前被允许转发数据的第一光通讯设备的地址，以使得仅所述第一光通讯设备响应所述允许发送指令，每一个光通讯设备具有一个地址； 所述红外接收模块，与所述处理模块连接，用于接收红外线形式的数据转发指令，其中，所述数据转发指令是所述第一光通讯设备在有数据需要转发的情况下，针对所述允许发送指令所发射的； 所述处理模块，用于对所述数据转发指令中包含的需要转发的数据进行调制，并通过所述红外发射模块使用红外线发射给所述数据转发指令中的目标地址所指示的第二光通讯设备。
2.根据权利要求I所述的集线器，其特征在于，所述红外接收模块还用于接收所述第一光通讯设备发射的发送结束指令，其中，所述发送结束指令用于指示所述第一光通讯设备需要转发的数据已经发送完毕或者没有需要转发的数据。
3.根据权利要求2所述的集线器，其特征在于，所述红外发射模块还用于当与所述集线器进行通讯的光通讯设备有至少两个时，在所述红外接收模块接收到发送结束指令之后，再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令，直至已经向所有的光通讯设备发射允许发送指令。
4.根据权利要求2所述的集线器，其特征在于，所述处理模块包括 单片机，与所述红外接收模块连接，用于生成允许发送指令，并将生成的允许发送指令串行化后输入到调制放大电路；解调还原所述红外接收模块接收到的数据转发指令，并将所述数据转发指令中包含的需要转发的数据和目标地址串行化后输入到所述调制放大电路；以及，解调还原所述红外接收模块接收到的发送结束指令，并根据该发送结束指令，指示所述红外发射模块再次向下一个光通讯设备发射允许发送指令； 振荡器，用于生成频率为38KHz的载波；以及 所述调制放大电路，与所述单片机、所述振荡器、和所述红外发射模块连接，用于将输入的串行的允许发送指令调制到所述载波上，并通过所述红外发射模块发射出去；将输入的串行的需要转发的数据以及目标地址调制到所述载波上，并通过所述红外发射模块发射出去，以使得仅地址为该目标地址的第二光通讯设备保存所述需要转发的数据。
5.一种光通讯设备，其特征在于，包括红外收发模块和调制控制模块，其中 所述红外收发模块，用于接收集线器发射的红外线形式的允许发送指令； 所述调制控制模块，与所述红外收发模块连接，用于判断所述允许发送指令中携带的目标地址是否是本光通讯设备的地址，若是，则对本光通讯设备需要发送的数据进行调制，并指示所述红外收发模块使用红外线向所述集线器发射数据，其中，所述数据中携带有所述需要转发的数据。
专利摘要本实用新型公开了一种集线器以及光通讯设备，其中，集线器包括红外发射模块、处理模块和红外接收模块，其中红外发射模块与处理模块连接，用于使用红外线发射允许发送指令，其中，允许发送指令中携带的目标地址为当前被允许转发数据的第一光通讯设备的地址，以使得仅第一光通讯设备响应允许发送指令，每一个光通讯设备具有一个地址；红外接收模块与处理模块连接，用于接收红外线形式的数据转发指令，其中，数据转发指令是第一光通讯设备在有数据需要转发的情况下，针对允许发送指令所发射的；处理模块用于对数据转发指令中包含的需要转发的数据进行调制，并通过红外发射模块使用红外线发射给数据转发指令中的目标地址所指示的第二光通讯设备。
文档编号H04Q11/00GK202652448SQ20112057005
公开日2013年1月2日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者黄喜荣 申请人:北京同步科技有限公司