一种RS485/RS232转ZigBee网关及其工作方法与流程

本发明涉及通讯网络技术领域，特别是涉及一种rs485/rs232转zigbee网关及其工作方法。

背景技术：

传统串口设备，如rs485/rs232设备及接口已经被广泛应用于企业日常生产中，但对于其信息传输及组网由于受布线限制，常会出现线路损坏、布线困难不易实施等问题，目前暂无有效的组网方法，虽有无线网络构建方法的提出，但并无相对应的设备及方法以解决问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种rs485/rs232转zigbee网关，所述网关实用性强，传输效率高，性能稳定可靠，可实现串口通信及zigbee无线通信协议间的快速转换，可广泛应用于工程改造中，使得工程布网灵活。

特别地，还提供了一种rs485/rs232转zigbee网关的工作方法，所述工作方法实现串口设备无线化，免除布线烦恼，实现zigbee无线网络的快速组网，提高组网效率。

特别地，本发明提供了一种rs485/rs232转zigbee网关，rs485/rs232转zigbee网关包括rs485通信模块、rs232通信模块、zigbee通信模块以及嵌入式控制器，所述rs485通信模块、rs232通信模块、zigbee通信模块分别与所述嵌入式控制器相连，所述rs485通信模块、rs232通信模块分别用于连接rs485设备或者rs232设备，所述zigbee通信模块用于连接相邻网关或设备，构建无线网络。

对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化措施。

优选地，所述网关设有配置串口线，所述配置串口线用于配置网关中zigbee通信参数。

优选地，所述网关外设有通信选择开关，所述通信选择开关用于切换选择rs485通信模块或rs232通信模块的工作。

进一步地，所述网关外设有外接天线，网关内设有为所述嵌入式控制器提供工作电压的电源模块。

更进一步地，所述外接天线为5db胶棒天线.

优选地，所述zigbee通信模块采用工业级zigbee专用射频处理器，所述网关支持串口透传输模式。

优选地，所述网关外设有用于连接rs485设备的rs485接口电路，所述rs485接口电路中设有平衡驱动器和差分接收器。

特别地，本发明还提供了一种rs485/rs232转zigbee网关的工作方法，所述网关采用所述的rs485/rs232转zigbee网关，所述rs485通信模块、rs232通信模块、zigbee通信模块均为双向传输，所述zigbee通信模块采用2.4gdsss扩频技术，所构建的网络采用星型网络组网。

与现有技术相比较，本发明的优点在于：

本发明所描述的rs485/rs232转zigbee网关，其在将外设的串口设备（rs485、rs232设备）接入网关后，可通过网关内设置的rs485通信模块、rs232通信模块、zigbee通信模块，将rs485/rs232协议与zigbee协议间进行转换，由网关内的嵌入式控制器控制rs485/rs232通信和zigbee通信，进而可组成多种形态的网络拓扑结构，轻松组建处zigbee无线网络，具有更广泛的通信距离，实现串口设备无线化，免去布线烦恼。

另外，基于rs485/rs232转zigbee网关所实现的组网方法，因为无需二次开发即可组网，因此其就具有极强的二次开发特性，使其能够广泛应用于工程改造中，使得工程布网灵活。可极大的节省开发时间，使产品更快的投入市场，增强竞争力。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的rs485/rs232转zigbee网关的框架结构图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例描述了一种rs485/rs232转zigbee网关，如图1所示，rs485/rs232转zigbee网关包括rs485通信模块、rs232通信模块、zigbee通信模块以及嵌入式控制器，所述rs485通信模块、rs232通信模块、zigbee通信模块分别与所述嵌入式控制器相连，所述rs485通信模块、rs232通信模块分别用于连接rs485设备或者rs232设备，所述zigbee通信模块用于连接相邻网关或设备，构建无线网络。

zigbee是基于ieee802.15.4标准的低功耗局域网协议。zigbee是一种短距离、低速率、低功耗无线网络技术，主要用于近距离无线连接。zigbee协议从下到上分别为物理层(phy)、媒体访问控制层(mac)、传输层(tl)、网络层(nwk)、应用层(apl)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循ieee802.15.4标准的规定。

zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于cdma和gsm网络。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。zigbee是一个由可多到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个zigbee网络数传模块之间可以相互通信。zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。每个zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个zigbee网络节点(ffd)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(rfd)无线连接。

本实施例中，所述zigbee通信模块采用工业级zigbee专用射频处理器，所述网关支持串口透传输模式。所述网关外设有用于连接rs485设备的rs485接口电路，所述rs485接口电路中设有平衡驱动器和差分接收器。

不难发现，本实施例的网关采用大功率zigbee射频收发器作为发射及接收单元，具备更高的接收灵敏度，通信距离可达10.0km以上。利用它可以轻松实现串口设备无线化，免去布线烦恼。

优选地，所述网关设有配置串口线，所述配置串口线用于配置网关中zigbee通信参数。可实现对zigbee网络的通道、id、波特率、节点类型等参数配置，使得网关实用性更强。

另外，为了能够根据现场工况进行串口设备的通信选择，所述网关外设有通信选择开关，所述通信选择开关用于切换选择rs485通信模块或rs232通信模块的工作。

进一步地，所述网关外设有外接天线，网关内设有为所述嵌入式控制器提供工作电压的电源模块，所述外接天线为5db胶棒天线。

综上，本发明网关的综合实用性强，传输效率高，性能稳定可靠，具有极强的二次开发特性。可广泛应用于工程改造中，使得工程布网灵活。可极大的节省开发时间，使产品更快的投入市场，增强竞争力。

优选地，

实施例2：

特别地，本发明还提供了一种rs485/rs232转zigbee网关的工作方法，所述网关采用所述的rs485/rs232转zigbee网关，所述rs485通信模块、rs232通信模块、zigbee通信模块均为双向传输，所述zigbee通信模块采用2.4gdsss扩频技术，所构建的网络采用星型网络组网。

在具体工作时，在对网关进行参数配置完成后保存参数，然后嵌入式控制器监控已选择的rs485通信模块或者rs232通信模块中是否有数据传来，如有则通过zigbee模块接收并转发出去，如无则检查zigbee通信模块是否有数据传来，如zigbee通信模块有数据传来则通过选定的rs485通信模块或者rs232通信模块接收并且转发至相应的串口设备。

如此，可见，基于本网关的工作方法能够实现双向通信及数据传输，实现了串口设备无线化，免除布线烦恼，实现zigbee无线网络的快速组网，提高组网效率，且信号接收灵敏度更高。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。