CN203166990U - 一种具有多功能的多接口类型网络终端 - Google Patents

Abstract

一种具有多功能的多接口类型网络终端，它涉及网络终端技术领域。它的温度采集模块(1)、模拟量输入采集电路(5)均与MCU微控制器(3)连接，MCU微控制器(3)分别与RFID模块接口(2)、外部存储模块(6)、网络物理层模块(9)相互连接，MCU微控制器(3)与继电器控制电路(4)连接，网络物理层模块(9)与远程主机(8)相互连接，电源模块(7)分别与温度采集模块(1)、RFID模块接口(2)、MCU微控制器(3)、继电器控制电路(4)、模拟量输入采集电路(5)、外部存储模块(6)、网络物理层模块(9)连接。它实现了低成本、高度灵活性、成本低、稳定性高的网络数据通信，提高了灵活性，同时缩短了开发的周期。

Description

一种具有多功能的多接口类型网络终端

技术领域：

本实用新型涉及网络终端技术领域，具体涉及一种具有门禁控制、温度采集、模拟量采集及RFID数据读取功能的多接口类型网络终端。

背景技术：

随着我国科学技术的不断发展，嵌入式网络应用以其低成本、高效性和灵活性，使其在各种需要进行远程多终端、多平台的数据交换应用中被广泛采用。以往的门禁、数据采集系统或者类似系统普遍采用RS-485总线或者使用高成本的TCP/IP协议(这里主要指在Linux嵌入式系统或Windows CE系统中使用的TCP/IP协议)来完成。前者成本低，但在终端数量和种类都较大的场合下使用起来很不方便；而后者数据传输稳定高效，且适合在各种类型的终端间进行数据传输，但其系统本身对硬件资源要求较高，使得整体成本较高。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种具有多功能的多接口类型网络终端，它实现了低成本、高度灵活性、成本低、稳定性高的网络数据通信，提高了灵活性，同时缩短了开发的周期。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用如下技术方案：它包含温度采集模块1、RFID模块接口2、MCU微控制器3、继电器控制电路4、模拟量输入采集电路5、外部存储模块6、电源模块7、远程主机8、网络物理层模块9，温度采集模块1、模拟量输入采集电路5均与MCU微控制器3连接，MCU微控制器3分别与RFID模块接口2、外部存储模块6、网络物理层模块9相互连接，MCU微控制器3与继电器控制电路4连接，网络物理层模块9与远程主机8相互连接，电源模块7分别与温度采集模块1、RFID模块接口2、MCU微控制器3、继电器控制电路4、模拟量输入采集电路5、外部存储模块6、网络物理层模块9连接。

所述的MCU微控制器3是以STM32F207为控制核心。

所述的电源模块7核心芯心为LM2576，其输入为DC12V，输出为3.3V供给MCU控制器和其他外围电路。

所述的温度采集模块1可采用多种方案实现，第一种方案是通过模块上的DS18B20数字温度传感器与STM32F207控制核心进行单总线通信来实现；第二种方案是直接使用STM32F207控制核心自带的片上温度传感器来实现；第三种方案是采用外部模拟量输入接口外部高精度温度传感器实现。

上述的第三种温度传感器方案主要应用于对温度精度要求较高的场合。

所述的RFID读取功能在模块上留有相应接口，具体应用中只需外加RFID读取模块来实现，STM32F207控制核心直接读取其转换后的有用信息，使系统运行更高效。

上述的模拟量输入为预留接口，主要应用于各种模拟输出型传感器信号的采集。

所述的网络物理层模块9接口芯片为DP83848。

所述的网络物理层模块9采用M-II接口并使用lwip协议栈工作在TCP模式下以保证数据传输的可靠性。

本实用新型具有RTC实时时钟功能，用于记录温度、模拟量采集及刷卡事件相关的时间。

本实用新型实现了低成本、高度灵活性、成本低、稳定性高的网络数据通信。MCU微控制器自身带有以太网物理层接口，可以与多种接口的物理层芯片实现无缝对接，轻松实现网络通信功能。而且该MCU还具有其它丰富的片上外设资源，一般在应用中不单单完成网络数据通信的功能，还能直接将数据采集、外部接口设备控制等功能集于一身，更进一步地降低了成本，提高了灵活性，同时还缩短了开发的周期。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为本实用新型中MCU微控制器3的电路原理图，

图3为本实用新型中电源模块7的电路原理图，

图4为本实用新型中网络物理层模块9的电路原理图，

图5为本实用新型中外部存储模块6的电路原理图，

图6为本实用新型的流程图。

具体实施方式：

参看图1-图6，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含温度采集模块1、RFID模块接口2、MCU微控制器3、继电器控制电路4、模拟量输入采集电路5、外部存储模块6、电源模块7、远程主机8、网络物理层模块9，温度采集模块1、模拟量输入采集电路5均与MCU微控制器3连接，MCU微控制器3分别与RFID模块接口2、外部存储模块6、网络物理层模块9相互连接，MCU微控制器3与继电器控制电路4连接，网络物理层模块9与远程主机8相互连接，电源模块7分别与温度采集模块1、RFID模块接口2、MCU微控制器3、继电器控制电路4、模拟量输入采集电路5、外部存储模块6、网络物理层模块9连接。

所述的MCU微控制器3是以STM32F207为控制核心。

所述的电源模块7核心芯心为LM2576，其输入为DC12V，输出为3.3V供给MCU控制器和其他外围电路。

所述的温度采集模块1可采用多种方案实现，第一种方案是通过模块上的DS 18B20数字温度传感器与STM32F207控制核心进行单总线通信来实现；第二种方案是直接使用STM32F207控制核心自带的片上温度传感器来实现；第三种方案是采用外部模拟量输入接口外部高精度温度传感器实现。

上述的第三种温度传感器方案主要应用于对温度精度要求较高的场合。

所述的RFID读取功能在模块上留有相应接口，具体应用中只需外加RFID读取模块来实现，STM32F207控制核心直接读取其转换后的有用信息，使系统运行更高效。

上述的模拟量输入为预留接口，主要应用于各种模拟输出型传感器信号的采集。

所述的网络物理层模块9接口芯片为DP83848。

所述的网络物理层模块9采用M-II接口并使用lwip协议栈工作在TCP模式下以保证数据传输的可靠性。

本具体实施方式具有RTC实时时钟功能，用于记录温度、模拟量采集及刷卡事件相关的时间。

本具体实施方式以外部DC-12V电源作为系统供电，除电源模块以外的其他电路在电源模块输出3.3V供电的情况下工作。温度采集模块1、RFID模块接口2、继电器控制电路4、模拟量输入采集电路5、外部存储模块6、网络物理层模块9分别通过定义好的总线分时与MCU微控制器3进行通信，必要时向远程主机8发起网络通信。当MCU微控制器3接收到预定好的网络命令时，也会根据网络命令所带参数对模块本身的限制条件、参考条件以及运行状态进行更改，并且发回相应的数据。

本具体实施方式向远程服务器发起网络通信有以下三种情况：(1)温度或模拟量采集转换的信息超过报警门限值时，会触发向远程服务器的网络通信；(2)当有RFID刷卡事件产生时，终端会向远程服务器发起网络通信将刷卡信息与其他采集到的参数信息一起发给远程服务器处理；(3)当远程主机向该终端发送预定命令字时，该终端会根据命令对本身参数进行修改并返回相关数据。

本具体实施方式中温度采集与可以模拟量采集部分的工作方式：温度与模拟量采用定时间隔采集的方式进行，只有当相关值到达或超过预设的报警门限时才发起向远程服务器的网络通信。

本具体实施方式中继电器及RFID刷卡接口的工作方式：继电器本身不向MCU微控制器传递信息，只单方向由控制器控制。RFID模块接口带有中断功能，一旦有刷卡事件发生，MCU微控制器会及时响应并处理，处理完成后会将该刷卡信息和预先组织好的其他参数一起传给远程服务器。

本具体实施方式中存储模块的工作方式：存储模块在终端具有两个作用：(1)在有需求的情况下暂存采集到的温度、或模拟量定义的相关参数；(2)当网络连接断开的情况下用于存储刷卡信息和相关参数，以便在网络恢复后将其所存储的信息传给远程服务器。

本具体实施方式中RTC的工作方式：RTC实时时钟模块主要用于记录终端模块所有事件产生的时间信息，这些带有时间的参数及刷卡信息将会通过网络传感远程服务器进行最终的存储管理。

本具体实施方式实现了低成本、高度灵活性、成本低、稳定性高的网络数据通信。MCU微控制器自身带有以太网物理层接口，可以与多种接口的物理层芯片实现无缝对接，轻松实现网络通信功能。而且该MCU还具有其它丰富的片上外设资源，一般在应用中不单单完成网络数据通信的功能，还能直接将数据采集、外部接口设备控制等功能集于一身，更进一步地降低了系统成本，提高了灵活性，同时还缩短了开发的周期。

Claims (4)

1.一种具有多功能的多接口类型网络终端，其特征在于它包含温度采集模块(1)、RFID模块接口(2)、MCU微控制器(3)、继电器控制电路(4)、模拟量输入采集电路(5)、外部存储模块(6)、电源模块(7)、远程主机(8)、网络物理层模块(9)，温度采集模块(1)、模拟量输入采集电路(5)均与MCU微控制器(3)连接，MCU微控制器(3)分别与RFID模块接口(2)、外部存储模块(6)、网络物理层模块(9)相互连接，MCU微控制器(3)与继电器控制电路(4)连接，网络物理层模块(9)与远程主机(8)相互连接，电源模块(7)分别与温度采集模块(1)、RFID模块接口(2)、MCU微控制器(3)、继电器控制电路(4)、模拟量输入采集电路(5)、外部存储模块(6)、网络物理层模块(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有多功能的多接口类型网络终端，其特征在于所述的MCU微控制器(3)是以STM32F207为控制核心。

3.根据权利要求1所述的一种具有多功能的多接口类型网络终端，其特征在于所述的电源模块(7)核心芯心为LM2576，其输入为DC12V。

4.根据权利要求1所述的一种具有多功能的多接口类型网络终端，其特征在于所述的网络物理层模块(9)接口芯片为DP83848。

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