一种物联网网关的通信信道扩展系统的制作方法

文档序号:18239352发布日期:2019-07-24 08:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种物联网网关的通信信道扩展系统,其特征在于:所述系统包括控制器、RS232接口电路、物联网网关、RS232扩展电路和多台信息感知设备,所述物联网网关通过RS232接口电路与控制器的一端相连接设置,该控制器的另一端通过RS232扩展电路分别与多台信息感知设备相连接设置;

所述控制器为单片机Atmega128,所述RS232扩展电路为VK3214串口扩展芯片的扩展电路。

2.根据权利要求1所述的物联网网关的通信信道扩展系统,其特征在于:所述RS232接口电路包括RS232转换TTL模块,所述RS232转换TTL模块采用MAX232芯片,所述单片机Atmega128通过RS232转换TTL模块与物联网网关进行通信连接,所述单片机Atmega128的RXD0、TXD0接口经过RS232转换TTL模块转换电平后,通过九针串口线引出接到物联网网关上。

3.根据权利要求1所述的物联网网关的通信信道扩展系统,其特征在于:所述RS232扩展电路包括VK3214串口扩展芯片和多个RS232转换TTL模块,所述单片机Atmega128通过VK3214串口扩展芯片、RS232转换TTL模块与信息感知设备进行数据的储存和传递;

所述单片机Atmega128的RXD1、TXD1接口引出与VK3214串口扩展芯片主串口的MTX、MRX相连接设置,所述VK3214串口扩展芯片的4对RXD、TXD通过RS232转换TTL模块与信息感知设备相连接设置,RS232转换TTL模块能够转换电平。

4.根据权利要求3所述的物联网网关的通信信道扩展系统,其特征在于:所述RS232转换TTL模块通过九针串口线引出接到信息感知设备上。

5.根据权利要求3所述的物联网网关的通信信道扩展系统,其特征在于:所述VK3214是支持UART通信接口的4通道UART器件,用来实现UART桥接/扩展4个串口UART的功能,当VK3214的主接口为UART时,仅需要主串口MRX、MTX连接单片机的USART1,采用标准的UART协议进行通信。

6.根据权利要求1至5任一项所述的物联网网关的通信信道扩展系统,其特征在于:所述单片机Atmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器;在Atmega128外围控制电路中还包括拨码开关部分,在一对四通信协议中,每一个拨码开关对应一个信息感知设备,进行数据流的通信,其中,带有电源指示灯及数据流量指示灯能够显示故障状况。

7.根据权利要求6所述的物联网网关的通信信道扩展系统,其特征在于:所述系统的运行程序如下:

⑴初始化设置

所述单片机Atmega128给VK3214的复位管脚发送一个低电平信号,VK3214复位后根据外部晶振电路对VK3214的主串口进行进行默认的配置,由VK3214的数据手册可知,若晶振的频率为7.3728MHZ,VK3214主串口的默认波特率为19200,8位数据,1位停止位,无校验位,再通过VK3214主串口对子串口相关的寄存器进行相应的配置;

⑵上行通信

上行通信指信息感知设备产生的数据通过VK3214发送给单片机Atmega128,进而传递给物联网网关;定义四台信息感知设备分别为A、B、C、D,几台信息感知设备采用抢占的方式,通过子串口给VK3214发送数据,VK3214子串口接收到数据后产生中断,通知Atmega128读取数据;单片机Atmega128接收到中断请求信号后通过读取VK3214的中断状态寄存器确定是哪个子串口有数据,再通过读取这一子串口的FIFO状态寄存器确定子串口接收FIFO中的数据个数,然后通过读取子串口FIFO数据寄存器,从这一子串口读取相应数量的字节数据,最后利用Atmega128的USART0将数据传递给物联网网关,从而完成上行通信;

⑶下行通信

下行通信指物联网网关数据经单片机Atmega128通过VK3214发送给各台信息感知设备A、B、C、D;定义四个拨码开关分别为K1、K2、K3、K4,当K1被按下时,A接收数据,当K2被按下时,B接收数据,当K3被按下时,C接收数据,当K4被按下时,D接收数据,信息感知设备接收数据的同时有对应数据流量指示灯的闪烁;当单片机Atmega128接收来自物联网网关数据时,VK3214主串口产生中断接收数据并存放在相应子串口的发送FIFO中,通过发送FIFO将数据传递给相应的信息感知设备,下行通信结束。

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