一种窄带物联网通讯系统的制作方法

文档序号:14324864阅读:231来源:国知局

本发明属于通讯技术领域,具体涉及一种窄带物联网通讯系统。



背景技术:

窄带物联网是万物互联网络的一个重要分支,已经通过3gpp成为低功耗广域的标准。物联网应用有很大的机会去改变企业和城市创造广阔的社会与经济效益的方式,但安全、稳定连接的前提是捕捉到的所有潜在的窄带物联网应用全部进行创新与合作。窄带物联网端到端的解决方案,针对低数据速率、大规模终端数目及广覆盖要求等典型的m2m应用场景,可以为运营商开辟广阔的物联网市场,同时在政企等行业领域,如智慧城市、电力和燃气/水务提供厂商等,有着广泛的应用场景。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题,提供一种低功耗通讯电路,并提供基于该通讯电路的数据传输方法。

为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:

一种窄带物联网通讯系统,该系统包括控制mcu、以及分别连接所述控制mcu的晶体管数据传输模块、通讯模块、电源模块、信号显示模块和数据缓存模块,所述晶体管数据传输模块由晶体管以及相应的匹配电阻组成,用于和控制mcu进行数据交互,所述通讯模块由时钟信号线、数据通讯接口和数据通讯基带组成,用于在控制mcu的控制下进行窄带物联网通讯,所述电源模块用于为整个通讯电路供电,所述信号显示模块由控制晶体管、匹配电阻和发光二极管组成,用于根据相应的工况及通讯状态并在控制mcu的控制下进行相应的显示,所述数据缓存模块用于网络通讯受阻时,缓存控制mcu发送过来的数据。

进一步的,所述电源模块包括总电源模块电路和窄带通讯基带电源模块电路,其中:

所述总电源模块电路包括稳压模块u4、滤波电容c12、滤波电容c13、滤波电感l1、匹配电阻r20、匹配电阻r21、防电源反接二极管d5和保护肖特基二极管d6,所述稳压模块u4的第1端口out连接滤波电感l1的一端,所述滤波电感l1的另一端分别连接第一高电平端vcc和滤波电容c13的一端,并且滤波电感l1的另一端通过串联的匹配电阻r20和匹配电阻r21接地,滤波电容c13的另一端接地,稳压模块u4的第3端口inh和第7端口gnd共同接地,稳压模块u4的第5端口fb连接匹配电阻r20和匹配电阻r21的公共串接端,稳压模块u4的第8端口vcc通过防电源反接二极管d5连接电源,并且在稳压模块u4的第8端口vcc通过滤波电容c12接地;

所述窄带通讯基带电源模块电路包括稳压模块u7、滤波电容c19-c21和匹配电阻r29,所述稳压模块u7的第1端口vin连接第二高电平端vcc,稳压模块u7的第2端口gnd接地并与第1端口vin之间连接有滤波电容c19,稳压模块u7的第3端口en通过匹配电阻r29接地,稳压模块u7的第5端口vout连接第三高电平端vcc,并且稳压模块u7的第5端口vout通过并联的滤波电容c20和滤波电容c21接地。

进一步的,所述稳压模块u4采用l5973d芯片,所述稳压模块u7采用rt9193-33pu5芯片。

进一步的,所述通讯模块采用低功耗的nb-iot无线通信模块芯片。

进一步的,所述晶体管数据传输模块包括晶体管q11、晶体管q12、匹配电阻r22-r27,所述晶体管q11的基极通过电阻r22连接高电平端vddext,晶体管q11的基极与发射极之间连接电阻r23,晶体管q11的集电极通过电阻r24连接控制mcu,所述晶体管q12的基极通过电阻r26连接高电平端vddext,晶体管q11的集电极通过电阻r27连接高电平端vddext,晶体管q11的发射极通过电阻r25连接控制mcu。

进一步的,所述信号显示模块包括控制晶体管q1-q3、匹配电阻r4-r13、发光二极管d1-d4,所述控制晶体管q1的集电极依次连接发光二极管d1、匹配电阻r4和第四高电平端vcc,控制晶体管q1的发射极接地,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r5连接第一gpio端口,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r6接地,所述控制晶体管q2的集电极依次连接发光二极管d2、匹配电阻r7和第五高电平端vcc,控制晶体管q1的发射极接地,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r8连接第二gpio端口,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r9接地,所述控制晶体管q3的集电极依次连接发光二极管d3、匹配电阻r10和第六高电平端vcc,控制晶体管q1的发射极接地,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r11连接第三gpio端口,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r12接地,所述发光二极管d4的一端连接低电平,另一端通过电阻r13连接第七高电平端vcc。

本发明的有益效果是:

本发明系统及电路能够稳定传输数据,同时功耗非常低,当通讯网络受阻时可缓存大量数据。

附图说明

图1为本发明的结构框图;

图2为本发明的总电源模块电路图;

图3为本发明的窄带通讯基带电源模块电路图;

图4为本发明的晶体管数据传输模块电路图;

图5为本发明的信号显示模块电路图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。

参照图1所示,一种窄带物联网通讯系统,该系统包括控制mcu、以及分别连接所述控制mcu的晶体管数据传输模块、通讯模块、电源模块、信号显示模块和数据缓存模块,所述晶体管数据传输模块由晶体管以及相应的匹配电阻组成,用于和控制mcu进行数据交互,所述通讯模块由时钟信号线、数据通讯接口和数据通讯基带组成,用于在控制mcu的控制下进行窄带物联网通讯,所述电源模块用于为整个通讯电路供电,所述信号显示模块由控制晶体管、匹配电阻和发光二极管组成,用于根据相应的工况及通讯状态并在控制mcu的控制下进行相应的显示,所述数据缓存模块用于网络通讯受阻时,缓存控制mcu发送过来的数据。

所述电源模块包括总电源模块电路和窄带通讯基带电源模块电路,其中:

参照图2所示,所述总电源模块电路包括稳压模块u4、滤波电容c12、滤波电容c13、滤波电感l1、匹配电阻r20、匹配电阻r21、防电源反接二极管d5和保护肖特基二极管d6,所述稳压模块u4的第1端口out连接滤波电感l1的一端,所述滤波电感l1的另一端分别连接第一高电平端vcc和滤波电容c13的一端,并且滤波电感l1的另一端通过串联的匹配电阻r20和匹配电阻r21接地,滤波电容c13的另一端接地,稳压模块u4的第3端口inh和第7端口gnd共同接地,稳压模块u4的第5端口fb连接匹配电阻r20和匹配电阻r21的公共串接端,稳压模块u4的第8端口vcc通过防电源反接二极管d5连接电源,并且在稳压模块u4的第8端口vcc通过滤波电容c12接地;

参照图3所示,所述窄带通讯基带电源模块电路包括稳压模块u7、滤波电容c19-c21和匹配电阻r29,所述稳压模块u7的第1端口vin连接第二高电平端vcc,稳压模块u7的第2端口gnd接地并与第1端口vin之间连接有滤波电容c19,稳压模块u7的第3端口en通过匹配电阻r29接地,稳压模块u7的第5端口vout连接第三高电平端vcc,并且稳压模块u7的第5端口vout通过并联的滤波电容c20和滤波电容c21接地。

所述稳压模块u4采用l5973d芯片,所述稳压模块u7采用rt9193-33pu5芯片。

所述通讯模块采用低功耗的nb-iot无线通信模块芯片。

参照图4所示,所述晶体管数据传输模块包括晶体管q11、晶体管q12、匹配电阻r22-r27,所述晶体管q11的基极通过电阻r22连接高电平端vddext,晶体管q11的基极与发射极之间连接电阻r23,晶体管q11的集电极通过电阻r24连接控制mcu,所述晶体管q12的基极通过电阻r26连接高电平端vddext,晶体管q11的集电极通过电阻r27连接高电平端vddext,晶体管q11的发射极通过电阻r25连接控制mcu,在本实施例中晶体管q11和晶体管q12采用npn型三极管。

参照图5所示,所述信号显示模块包括控制晶体管q1-q3、匹配电阻r4-r13、发光二极管d1-d4,所述控制晶体管q1的集电极依次连接发光二极管d1、匹配电阻r4和第四高电平端vcc,控制晶体管q1的发射极接地,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r5连接第一gpio端口,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r6接地,所述控制晶体管q2的集电极依次连接发光二极管d2、匹配电阻r7和第五高电平端vcc,控制晶体管q1的发射极接地,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r8连接第二gpio端口,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r9接地,所述控制晶体管q3的集电极依次连接发光二极管d3、匹配电阻r10和第六高电平端vcc,控制晶体管q1的发射极接地,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r11连接第三gpio端口,控制晶体管q1的基极通过匹配电阻r12接地,所述发光二极管d4的一端连接低电平,另一端通过电阻r13连接第七高电平端vcc。

此外,需要说明的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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