一种多功能通讯网关控制器的制作方法

本实用新型涉及网关控制设备技术领域，尤其涉及一种多功能通讯网关控制器。

背景技术：

网关又称信关，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”，当使用不同的网络操作系统的网络互联或局域网与大型机相连，以及局域网与广域网互联时，不同通信协议之间的转换需要配置网关。网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。

随着智能控制技术的发展，多数的控制系统都会接入互联网，接入互联网就需要网关设备，网关的功能好坏则直接关乎到智能控制系统的运行好坏。而现在市面上的网关普遍存在接入互联网方式单一的问题，在同一个网关不能实现接入以太网、WIFI或是AP的切换，且IP配置烦琐，并且通过网关接入的通信终端复杂而多样，缺乏程序式的管理。

技术实现要素：

本实用新型提供一种多功能通讯网关控制器，解决的技术问题是：自由切换多功能通讯网关控制器为以太网模式、WIFI模式、AP模式和所述多功能通讯网关控制器、通过双RS485接口连接通信终端能够实现点控、群控、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制，并且所述多功能通讯网关控制器还具有时间控制功能，能够实现独立的可编程事件周期和特殊工作日可选。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种多功能通讯网关控制器，包括：

电源模块、时间控制模块、通讯控制模块、网络控制模块和单片机控制模块；

所述电源模块为所述时间控制模块、通讯控制模块、网络控制模块和单片机控制模块提供稳定的工作电压；

所述时间控制模块连接所述单片机控制模块，向单片机控制模块发送天文时钟信号；所述通讯控制模块设有第一通讯控制单元和第二通讯控制单元，控制与通讯终端之间的通讯；所述第一通讯控制单元连接第一通信终端；所述第二通讯控制单元连接第二通讯终端；

所述单片机控制模块接收并处理所述天文时钟信号，对所述通讯控制模块和网络控制模块的运行进行时间控制，并存储时钟数据；所述单片机控制模块与所述第一通讯控制单元和第二通讯控制单元连接，对与第一通讯控制单元连接的所述第一通信终端和与第二通讯控制单元连接的所述第二通讯终端进行点控、群控、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制；所述单片机控制模块还用于接收计算机的切换指令并根据指令完成对所述网络控制模块切换WIFI模式或AP模式的控制；

所述网络控制模块设有网络控制模组、WAN接口变压器和LAN接口变压器，所述网络控制模组连接所述第二通讯控制单元；所述网络控制模组通过WAN接口变压器或LAN接口变压器将互联网的接入方式切换为有线以太网模式。

进一步地，所述第一通讯控制单元包括第一通讯控制电路及与其相连的第一电压保护电路，所述第二通讯控制单元包括第二通讯控制电路及与其相连的第二电压保护电路；所述第一通讯控制电路通过第一差分接口连接所述第一电压保护电路；所述第二通讯控制电路通过通讯控制接口连接所述网络控制模块，所述第二通讯控制电路通过第二差分接口连接所述第二电压保护电路。

更进一步地，所述第一电压保护电路与所述第二电压保护电路分别用于保护所述第一通讯控制电路和第二通讯控制电路的工作电压低于其安全阈值电压。

进一步地，所述通讯控制模块还设有通信接口电路；所述通信接口电路包括第一通信终端接口电路和第二通信终端接口电路；所述第一通信终端接口电路接入第一通信终端，通过第一通信终端接口连接第一电压保护电路，所述第二通信终端接口电路接入第二通信终端，通过第二通信终端接口连接第二电压保护电路。

进一步地，所述网络控制模块还设有RS232串口、TTL串口选择电路WPS/RST按键、ES/RST按键和拨码开关；

所述网络控制模组通过第一串口接口连接所述拨码开关，所述拨码开关通过开关信号接口连接所述第二通讯控制电路的第二通信控制接口；所述第一串口接口还连接所述TTL串口选择电路，所述TTL串口选择电路通过TTL电平接口连接所述RS232串口；所述网络控制模组通过第二串口接口连接所述TTL串口选择电路；

所述网络控制模组通过广域网接口连接所述WAN接口变压器，所述网络控制模组通过局域网接口端连接LAN接口变压器，所述网络控制模组通过ES/RST接口和WPS/RST接口分别连接所述WPS/RST按键和ES/RST按键。

更进一步地，所述单片机控制模块设有单片机主控芯片、串行接口存储器、LED电路、蜂鸣器电路、按键开关电路和程序烧录电路；

所述单片机主控芯片通过数据存储接口连接所述串行接口存储器；

所述LED电路、蜂鸣器电路和按键开关电路分别通过LED接口、蜂鸣器接口、按键开关接口和烧录接口连接所述单片机主控芯片。

进一步地，所述电源模块包括开关电源电路和稳压电源电路，所述开关电源电路将外部电源转化成第一电压为所述时间控制模块、单片机控制模块、通讯模块和所述网络控制模块的通信控制模组、TTL串口选择电路、稳压电源电路、子网电路供电；所述稳压电源电路将所述第一电压转化成第二电压为所述网络控制模块的网络控制模组、WAN接口变压器、LAN接口变压器、TTL串口选择电路、WPS/RST按键、ES/RST按键和所述单片机控制模块的单片机主控芯片、串行接口存储器、程序烧录电路供电。

更进一步地，所述外部电源为9-40V的直流电压，所述第一电压为5V的直流电压，所述第二电压为3.3V的直流电压。

实施本实用新型提供的一种多功能通讯网关控制器，获得的技术效果如下：将电源模块、时间控制模块、通讯控制模块、网络控制模块和单片机控制模块集成于一块PCB板上，通过单片机控制模块实现对时间控制模块、通讯控制模块、网络控制模块的控制使得：所述多功能通讯网关控制器网络接入模式可以设置为以太网模式、WIFI模式、AP模式；所述多功能通讯网关控制器带双RS485接口，通过该接口连接计算机或者其它RS485终端能够实现点控、群控、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制；所述多功能通讯网关控制器具有时间控制功能，包括独立的可编程事件周期和特殊工作日可选。

附图说明

图1是本实用新型提供的电路模块结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电源模块的具体电路图；

图3是本实用新型实施例提供的单片机控制模块的具体电路图；

图4是本实用新型实施例提供的时间控制模块的具体电路图；

图5是本实用新型实施例提供的通讯控制模块的具体电路图；

图6是本实用新型实施例提供的网络控制模块的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下元器件及元器件的取值大小仅为较佳实施例，不构成对本实用新型保护范围的限制。

参见图1，是本实用新型提供的电路模块结构示意图。在本实用新型中，所述一种多功能通讯网关控制器，主要包括：电源模块10、时间控制模块20、单片机控制模块30、通讯控制模块40和网络控制模块50；

所述电源模块10为所述时间控制模块20、单片机控制模块30、通讯控制模块40和网络控制模块50提供稳定的工作电压；

所述时间控制模块20连接所述单片机控制模块30，向所述单片机控制模块30发送天文时钟信号；所述通讯控制模块40设有第一通讯控制单元41和第二通讯控制单元42；所述第一通讯控制单元41连接第一通信终端410；所述第二通讯控制单元42连接第二通信终端420；

所述单片机控制模块30接收并处理所述天文时钟信号，对所述通讯控制模块40和网络控制模块50的运行进行时间控制，并存储时钟数据；所述单片机控制模块30与所述第一通讯控制单元41和第二通讯控制单元42连接，对所述第一通信终端410和所述第二通信终端420进行点控、群控、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制；所述单片机控制模块30还用于接收计算机的切换指令并根据指令完成对所述网络控制模块50切换WIFI模式或AP模式的控制；

所述网络控制模块50设有网络控制模组RM04Module、WAN(广域网)接口变压器WAN1和LAN(局域网)接口变压器LAN1，所述网络控制模组RM04Module连接所述第二通讯控制单元42；所述网络控制模组RM04Module通过WAN1或LAN1将网络接入模式切换为以太网模式。

参见图2，是本实用新型实施例提供的电源模块的具体电路图。在本实施例中，所述电源模块10包括开关电源电路101和稳压电源电路102，所述开关电源电路采用MC34063将外部电源+24V(可取9-40V的直流电压)转化成第一工作电压VDD(5V的直流电压)为所述多功能通讯网关控制器供电；所述稳压电源电路102采用AMS1117-3.3V将所述第一工作电压VDD转化成第二工作电压+3.3V为所述多功能通讯网关控制器供电。

参见图3，是本实用新型实施例提供的单片机控制模块的具体电路图。在本实施例中，所述单片机控制模块30设有单片机主控芯片C8051F340、程序烧录电路Updata Port、串行接口存储器AT45DB041D、LED电路31、蜂鸣器电路32和按键开关电路33；

所述程序烧录电路Updata Port通过程序录入接口C2D、C2CK连接所述单片机主控芯片C8051F340，实现单片机在线编程；

所述串行接口存储器AT45DB041D通过数据存储接口SI、SCK、CS连接所述单片机主控芯片C8051F340，为所述单片机主控芯片C8051F340存储程序代码与数据；

所述LED电路31、蜂鸣器电路32和按键开关电路33分别通过LED接口LED、蜂鸣器接口SPEAK、按键开关接口K1、K2和连接所述单片机主控芯片C8051F340。

参见图4，是本实用新型实施例提供的时间控制模块的具体电路图。在本实施例中，所述时间控制模块20采用时钟芯片SD2201BLPI通过时钟接口TIME、SDAT、SCLT连接所述单片机主控芯片C8051F340，通过单片机主控芯片C8051F340的控制为所述多功能通讯网关控制器提供12个独立的可编程周期和80个特殊工作日可选，所述单片机控制模块根据编程设定的特殊工作日来调节所述多功能网关控制器的工作内容、工作频率等。

参见图5，是本实用新型实施例提供的通讯控制模块的具体电路图。在本实施例中，所述第一通讯控制单元41包括第一通讯控制电路411，与其相连的第一电压保护电路412，所述第二通讯控制单元42包括第二通讯控制电路421及与其相连的第二电压保护电路422；所述第一通讯控制电路411通过第一差分接口4110连接所述第一电压保护电路412；所述第二通讯控制电路421通过通讯控制接口4210连接所述网络控制模块50，所述第二通讯控制电路421通过第二差分接口4211连接所述第二电压保护电路422；所述第一通讯控制电路411通过第一单片机接口4111连接所述单片机主控芯片C8051F340，所述第二通讯控制电路421通过第二单片机接口4212连接所述单片机主控芯片C8051F340。

在本实施例中，所述第一通讯控制电路411与第二通讯控制电路421采用的是RS485通讯模块。

在本实施例中，所述第一电压保护电路412包括第一双向瞬态抑制二极管TVS1、第二双向瞬态抑制二极管TVS2、第三双向瞬态抑制二极管TVS3、第一电阻R1、第二电阻R2、第一保险电阻RF1和第二保险电阻RF2；

所述第一差分接口4110的第一差分端4111依次连接所述第一电阻R1、第一双向瞬态抑制二极管TVS1、第三双向瞬态抑制二极管TVS3与第一保险电阻RF1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接所述第一工作电压VDD，所述第一双向瞬态抑制二极管TVS1另一端接地；所述第一保险电阻RF1的另一端连接所述第一终端接口A0B0的第一信号端485A0；

所述第一差分接口4110的第二差分端4112依次连接所述第二电阻R2、第二双向瞬态抑制二极管TVS2与第二保险电阻RF2的一端，所述第二电阻R2与第二双向瞬态抑制二极管TVS2的另一端接地，所述第三双向瞬态抑制二极管TVS3另一端连接所述第二保险电阻RF2的一端，所述第二保险电阻RF2的另一端连接所述第一终端接口A0B0的第二信号端485B0。

在本实施例中，所述第二电压保护电路422包括第四双向瞬态抑制二极管TVS4、第五双向瞬态抑制二极管TVS5、第六双向瞬态抑制二极管TVS6、第三电阻R3、第四电阻R4、第三保险电阻RF3和第四保险电阻RF4；

所述第二差分接口4211的第三差分端42111依次连接所述第三电阻R3、第四双向瞬态抑制二极管TVS4、第六双向瞬态抑制二极管TVS6与第三保险电阻RF3的一端，所述第三电阻R3的另一端连接所述第一工作电压VDD，所述第四双向瞬态抑制二极管TVS4另一端接地；所述第三保险电阻RF3的另一端连接所述第二终端接口A1B1的第三信号端485A1；

所述第二差分接口4211的第四差分端41112依次连接所述第四电阻R4、第五双向瞬态抑制二极管TVS5与第四保险电阻RF4的一端，所述第四电阻R4与第五双向瞬态抑制二极管TVS5的另一端接地，所述第六双向瞬态抑制二极管TVS6另一端连接所述第四保险电阻RF4的一端，所述第四保险电阻RF4的另一端连接所述第二终端接口A1B1的第四信号端485B1；

在本实施例中，所述第一电压保护电路412与所述第二电压保护电路422分别用于保护所述第一通讯控制电路411和第二通讯控制电路421的工作电压低于其安全阈值电压7.5V；

在本实施例中，所述第一通讯控制单元41还包括连接所述第一通信终端410的第一通信终端接口CON1与CON2，所述第二通讯控制单元42还包括连接所述第二通信终端420的第二通信终端接口Comm_1与Comm_2；所述CON1与CON2为不带电源的RS485接口，所述Comm_1与Comm_2为带电源的RS485 接口；所述第一通信终端410与第二通信终端420为所有带RS485通讯模块的设备，特别地，第二通信终端420为智能硬件，它可以通过另一个RS485通讯模块连接到计算机；通过双RS485接口连接通信终端能够实现对通信终端的点控、群控、场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制。

参见图6，是本实用新型实施例提供的网络控制模块的具体电路图。在本实施例中，所述网络控制模块50还设有RS232串口DB9、TTL串口选择电路MAX232ACPE、WPS/RST按键51、ES/RST按键52和拨码开关SW DIP-2；

在本实施例中，所述网络控制模组RM04Module通过第一串口接口UART TX、UART RX连接所述拨码开关SW DIP-2，所述拨码开关SW DIP-2通过开关信号接口RxRD1、TxRD1连接所述第二通讯控制电路421的通讯控制接口4210；所述第一串口接口UART TX、UART RX还连接所述TTL串口选择电路MAX232ACPE，所述TTL串口选择电路MAX232ACPE通过TTL电平接口TX、RX连接所述RS232串口DB9；所述网络控制模组RM04Module通过第二串口接口TXD2、RXD2连接所述TTL串口选择电路MAX232ACPE。

在本实施例中，所述网络控制模组RM04Module通过广域网接口LINK1、TXOP1、TXON1、RXIP1、RXIN1连接所述WAN1，所述网络控制模组RM04Module通过局域网接口LINK2、TXOP2、TXON2、RXIP2、RXIN2连接LAN1，所述网络控制模组RM04Module通过ES/RST接口ES/RST和WPS/RST接口WPS/RST分别连接所述WPS/RST按键51和ES/RST按键52。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。