一种基于RS485总线的加密网关控制器

本技术属于通信装置领域，尤其是涉及一种基于rs485总线的加密网关控制器。

背景技术：

1、传统的加密网关，主要是通过以太网进行接入，针对于数据进行通用加密，无法对现场rs485总线的modbus通讯设备进行加密，modbus通讯明文传输，存在被攻击或者监控的风险，且传统的加密网关存在体积大，接入复杂，成本高等缺点，无法大批量的应用于现场设备。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于rs485总线的加密网关控制器，以解决现有技术无法对现场rs485总线的modbus通讯设备进行加密，及工业现场modbsu协议设备之间的通讯存在被攻击或者监控的风险的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、一种基于rs485总线的加密网关控制器，包括主控制模块、rs485接口1电路模块、rs485接口2电路模块、电源模块、usb接口模块、led指示灯模块、按键输入模块、信号输入模块、电平信号输出模块、sd卡接口模块、音频功率放大模块、sim卡模块、静电防护模块、连接器jp1和连接器jp2，所述主控制模块包括芯片u5a和芯片u5b，所述芯片u5a分别连接至所述连接器jp2、所述rs485接口1电路模块、所述电源模块、所述usb接口模块、所述led指示灯模块、所述按键输入模块、所述信号输入模块、所述电平信号输出模块、所述sd卡接口模块、所述sim卡模块和所述静电防护模块，所述芯片u5b分别连接至所述rs485接口2电路模块和所述音频功率放大模块；

4、所述rs485接口1电路模块包括芯片u6和芯片u9，所述芯片u6分别连接至所述电源模块、所述芯片u5a和所述芯片u9，所述芯片u9分别连接至所述电源模块、所述连接器jp1和所述芯片u5a。

5、进一步的，所述rs485接口2电路模块包括芯片u10和芯片u11，所述芯片u10分别连接至所述电源模块、所述芯片u5b和所述芯片u11，所述芯片u11分别连接至所述电源模块、所述连接器jp1和所述芯片u5b。

6、进一步的，所述usb接口模块包括芯片u12，所述芯片u12第1引脚分别连接至所述芯片u5a第14引脚和所述电源模块，所述芯片u12第2引脚连接至所述芯片u5a第15引脚，所述芯片u12第3引脚连接至所述芯片u5a第16引脚。

7、进一步的，所述指示灯模块分别连接至所述芯片u5a第58引脚、所述芯片u5a第57引脚、所述芯片u5a第53引脚和所述芯片u5a第52引脚。

8、进一步的，所述按键输入模块分别连接至所述电源模块和所述芯片u5a第54引脚。

9、进一步的，所述信号输入模块包括芯片u12、电阻r32和电阻r33，所述芯片u12第1引脚连接至所述电阻r32一端，所述电阻r32另一端连接至所述连接器jp1，所述芯片u12第3引脚分别连接至所述芯片u5a第40引脚和所述电阻r33一端，所述电阻r33另一端接地。

10、进一步的，所述sd卡接口模块包括芯片j1，所述芯片j1第1引脚连接至所述芯片u5a第25引脚，所述芯片j1第2引脚连接至所述芯片u5a第26引脚，所述芯片j1第3引脚连接至所述芯片u5a第27引脚，所述芯片j1第5引脚连接至所述芯片u5a第28引脚，所述芯片j1第7引脚连接至所述芯片u5a第29引脚，所述芯片j1第8引脚连接至所述芯片u5a第30引脚，所述芯片j1第9引脚连接至所述芯片u5a第38引脚，所述芯片j1第4引脚连接至所述芯片u5a第24引脚。

11、进一步的，所述电平信号输出模块包括芯片u8，所述芯片u8第2引脚与所述芯片u5a第43引脚相连接，所述芯片u8第4引脚与所述芯片u5a第49引脚相连接，所述芯片u8第5引脚和所述芯片u8第6引脚相连接，所述芯片u8第7引脚和所述芯片u8第8引脚相连接，所述芯片u8第5引脚和所述芯片u8第8引脚均连接至所述连接器jp1。

12、进一步的，所述音频功率放大模块包括芯片u7，所述芯片u7第11引脚和第12引脚均连接至所述芯片u5b。

13、进一步的，所述sim卡模块包括芯片u3，所述芯片u3第1引脚连接至所述芯片u5a第12引脚，所述芯片u3第2引脚连接至所述芯片u5a第11引脚，所述芯片u3第3引脚连接至所述芯片u5a第9引脚，所述芯片u3第6引脚连接至所述芯片u5a第10引脚；

14、所述静电防护模块包括芯片u4，所述芯片u4第3引脚连接至所述芯片u5a第12引脚，所述芯片u4第4引脚连接至所述芯片u5a第11引脚，所述芯片u4第5引脚连接至所述芯片u5a第9引脚，所述芯片u4第6引脚连接至所述芯片u5a第10引脚。

15、相对于现有技术，本实用新型所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器具有以下优势：

16、本实用新型所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，具有较小的体积，可以在原有安装环境下进行快速部署，无需更改原有线路，可利用原有线路进行设备部署；具有总线速率自动识别功能，无需配置接入后即可自动通讯；同时具有动态加密功能，用于保护简单重复性数据，防止通讯数据监听。

技术特征：

1.一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：包括主控制模块、rs485接口1电路模块、rs485接口2电路模块、电源模块、usb接口模块、led指示灯模块、按键输入模块、信号输入模块、电平信号输出模块、sd卡接口模块、音频功率放大模块、sim卡模块、静电防护模块、连接器jp1和连接器jp2，所述主控制模块包括芯片u5a和芯片u5b，所述芯片u5a分别连接至所述连接器jp2、所述rs485接口1电路模块、所述电源模块、所述usb接口模块、所述led指示灯模块、所述按键输入模块、所述信号输入模块、所述电平信号输出模块、所述sd卡接口模块、所述sim卡模块和所述静电防护模块，所述芯片u5b分别连接至所述rs485接口2电路模块和所述音频功率放大模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述rs485接口2电路模块包括芯片u10和芯片u11，所述芯片u10分别连接至所述电源模块、所述芯片u5b和所述芯片u11，所述芯片u11分别连接至所述电源模块、所述连接器jp1和所述芯片u5b。

3.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述usb接口模块包括芯片u12，所述芯片u12第1引脚分别连接至所述芯片u5a第14引脚和所述电源模块，所述芯片u12第2引脚连接至所述芯片u5a第15引脚，所述芯片u12第3引脚连接至所述芯片u5a第16引脚。

4.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述指示灯模块分别连接至所述芯片u5a第58引脚、所述芯片u5a第57引脚、所述芯片u5a第53引脚和所述芯片u5a第52引脚。

5.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述按键输入模块分别连接至所述电源模块和所述芯片u5a第54引脚。

6.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述信号输入模块包括芯片u12、电阻r32和电阻r33，所述芯片u12第1引脚连接至所述电阻r32一端，所述电阻r32另一端连接至所述连接器jp1，所述芯片u12第3引脚分别连接至所述芯片u5a第40引脚和所述电阻r33一端，所述电阻r33另一端接地。

7.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述sd卡接口模块包括芯片j1，所述芯片j1第1引脚连接至所述芯片u5a第25引脚，所述芯片j1第2引脚连接至所述芯片u5a第26引脚，所述芯片j1第3引脚连接至所述芯片u5a第27引脚，所述芯片j1第5引脚连接至所述芯片u5a第28引脚，所述芯片j1第7引脚连接至所述芯片u5a第29引脚，所述芯片j1第8引脚连接至所述芯片u5a第30引脚，所述芯片j1第9引脚连接至所述芯片u5a第38引脚，所述芯片j1第4引脚连接至所述芯片u5a第24引脚。

8.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述电平信号输出模块包括芯片u8，所述芯片u8第2引脚与所述芯片u5a第43引脚相连接，所述芯片u8第4引脚与所述芯片u5a第49引脚相连接，所述芯片u8第5引脚和所述芯片u8第6引脚相连接，所述芯片u8第7引脚和所述芯片u8第8引脚相连接，所述芯片u8第5引脚和所述芯片u8第8引脚均连接至所述连接器jp1。

9.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述音频功率放大模块包括芯片u7，所述芯片u7第11引脚和第12引脚均连接至所述芯片u5b。

10.根据权利要求1所述的一种基于rs485总线的加密网关控制器，其特征在于：所述sim卡模块包括芯片u3，所述芯片u3第1引脚连接至所述芯片u5a第12引脚，所述芯片u3第2引脚连接至所述芯片u5a第11引脚，所述芯片u3第3引脚连接至所述芯片u5a第9引脚，所述芯片u3第6引脚连接至所述芯片u5a第10引脚；

技术总结
本技术提供了一种基于RS485总线的加密网关控制器，包括主控制模块、RS485接口1电路模块、RS485接口2电路模块、电源模块、USB接口模块、LED指示灯模块、按键输入模块、信号输入模块、电平信号输出模块、SD卡接口模块、音频功率放大模块、SIM卡模块、静电防护模块、连接器JP1和连接器JP2。本技术有益效果：具有较小的体积，可以在原有安装环境下进行快速部署，无需更改原有线路，可利用原有线路进行设备部署；具有总线速率自动识别功能，无需配置接入后即可自动通讯；同时具有动态加密功能，用于保护简单重复性数据，防止通讯数据监听。

技术研发人员：赵磊,胡双喜,杨勇,穆蔚伟,杜石雷,刘继伟,叶乔生,卢剑焘,张斐宇,谢雨轩,宋丽君,张婷,赵意杉
受保护的技术使用者：天津理工大学中环信息学院
技术研发日：20230228
技术公布日：2024/1/13