一种基于MQTT物联网协议的串口与以太网转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于MQTT物联网协议的串口与以太网转换装置。本实用新型专利技术包括电压转换电路、单片机控制电路、SWD调试接口电路、W5500硬件协议栈电路、网络变压器与RJ45接口电路和RS232串口通信电路。本实用新型专利技术移植有MQTT物联网协议，可连接至以太网上的MQTT服务器，进行远距离点对点可靠通信；本实用新型专利技术还支持TCP_Server、TCP_Client、UDP和UDP_Server模式下的数据透明传输；本实用新型专利技术具有体积小、成本低和功耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信
，涉及一种基于MQTT物联网协议的串口与以太网转换装置，主要用于将物联网终端中的嵌入式处理器、传感器、可编程逻辑控制器、数据存储器等RS232接口设备连接互联网。
技术介绍
物联网技术作为21世纪新兴的通信技术，近年来在全球范围内得到了迅猛发展。IBM、微软等IT行业巨头也都都纷纷推出了自己的物联网技术成果。随着物联网时代的到来，我国国家和政府已经充分认识到了物联网技术革命的重要性。中国近年来互联网产业发展迅速，在未来的物联网产业发展中已经具备了必要的基础。但是我国的物联网发展现状还处在一个启蒙状态，缺乏核心技术和自主知识产权是制约我国物联网发展的关键因素之一Ο现有技术中串口与以太网转换装置研究方向主要集中在小型化、低功耗、低成本上。但是，随着物联网系统组网范围的不断扩带，数据的远距离传输、设备的简易接入和通信的高效率越来越受到人们的重视。中国专利CN102387054A中提出了一种基于STM32串口转以太网控制装置，该装置采用了软件以太网协议栈，该种软件协议栈虽然能够降低装置成本，但是大大降低了通信的稳定性，且采用STM32串口转以太网的这套装置只支持服务器模式，不支持客户端模式，装置无法登陆远程服务器进行数据传输。该套装置无法支持UDP协议及集成MQTT物联网协议，无法实现面向非连接的高速数据传输及大范围远距离的点对点可靠通信，而且目前社会上暂未发现能很好的解决上述问题的串口与以太网转换装置。
技术实现思路
针对上述的不足，本专利技术提供了一种基于MQTT物联网协议的串口与以太网转换 目.ο本专利技术包括电压转换电路、单片机控制电路、SWD调试接口电路、W5500硬件协议栈电路、网络变压器与RJ45接口电路和RS232串口通信电路。所述电压转换电路包括一个双脚直插接线端子、一个PPTC自恢复保险丝、一个限流电阻、一个发光二极管、一个防反接二极管、一个稳压二极管、一个电源稳压芯片、两个电解电容、两个瓷片电容。双脚直插接线端子的1脚与PPTC自恢复保险丝的1脚连接；限流电阻的1脚与PPTC自恢复保险丝的2脚、防反接二极管的正极、发光二极管的正极连接；电源稳压芯片的3脚与防反接二极管的负极、稳压二极管的负极、第一电解电容的正极、第一瓷片电容的1脚连接；电源稳压芯片的2脚与第二电解电容的正极、第二瓷片电容的1脚连接，作为电压输出；双脚直插接线端子2脚、发光二极管负极、稳压二极管正极、第一电解电容的负极、第一瓷片电容的2脚、电源稳压芯片1脚、第二电解电容的负极、第二瓷片电容的2脚均与GND连接。所述单片机控制电路包括STM32处理器、四个贴片电阻、三个瓷片电容、一个无源晶振。STM32处理器的20脚与第一贴片电阻的1脚连接，第一贴片电阻的2脚与GND连接；STM32处理器的44脚与第二贴片电阻的1脚连接，第二贴片电阻的2脚与GND连接；STM32处理器的5脚、第三贴片电阻的1脚、无源晶振的1脚、第一瓷片电容的1脚连接，STM32处理器的6脚、第三贴片电阻的2脚、无源晶振的2脚、第二瓷片电容的1脚连接，第一瓷片电容的2脚、第二瓷片电容的2脚与GND连接；第四贴片电阻的1脚与VCC连接，第四贴片电阻的2脚、STM32处理器的7脚、第三瓷片电容的1脚连接，第三瓷片电容的2脚与GND连接；STM32处理器的9脚、24脚、36脚、48脚与VCC连接；STM32处理器的8脚、23脚、35脚、47脚与GND连接。所述SWD接口调试电路包括一个四脚直插接线端子和两个贴片电阻。四脚直插接线端子的1脚、第一贴片电阻的1脚、第二贴片电阻的1脚与VCC连接；四脚直插接线端子的2脚、第二贴片电阻的2脚与STM32处理器的34脚连接；四脚直插接线端子的3脚、第一贴片电阻的2脚与STM32处理器的37脚连接；四脚直插接线端子的4脚与GND连接。所述W5500硬件协议栈电路包括W5500硬件协议栈芯片、一个无源晶振、十八个贴片电阻和七个瓷片电容。W5500硬件协议栈芯片的1脚与第一贴片电阻的2脚连接；W5500硬件协议栈芯片的2脚与第二贴片电阻的2脚连接；第一瓷片电容的1脚、第一贴片电阻的1脚、第二贴片电阻的1脚、第三贴片电阻的1脚与VCC连接；第三贴片电阻的2脚与第二瓷片电容的1脚连接；第一瓷片电容的2脚、第二瓷片电容的2脚与GND连接；第三瓷片电容的2脚、W5500硬件协议栈芯片的5脚、第四贴片电阻的2脚连接；第五贴片电阻的2脚、W5500硬件协议栈芯片的6脚、第五瓷片电容的2脚连接；第四贴片电阻的1脚、第五贴片电阻的1脚、第四瓷片电容的2脚连接；第四瓷片电容的1脚与GND连接;W5500硬件协议栈芯片的30脚、第六贴片电阻的1脚、第一无源晶振的1脚、第六瓷片电容的2脚连接；W5500硬件协议栈芯片的31脚、第六贴片电阻的2脚、第一无源晶振的2脚、第七瓷片电容的2脚连接；第六瓷片电容的1脚、第七瓷片电容的1脚与GND连接；W5500硬件协议栈芯片的10脚与第七贴片电阻的2脚连接；第七贴片电阻的1脚与GND连接；第八贴片电阻的1脚、第九贴片电阻的1脚与VCC连接；W5500硬件协议栈芯片的32脚、第八贴片电阻的2脚、STM32处理器的14脚连接；W5500硬件协议栈芯片的36脚、第九贴片电阻的2脚、STM32处理器的19脚连接；W5500硬件协议栈芯片的35脚、STM32处理器的17脚连接；W5500硬件协议栈芯片的34脚、STM32处理器的16脚连接；W5500硬件协议栈芯片的33脚、STM32处理器的15脚连接；W5500硬件协议栈芯片的37脚、STM32处理器的18脚、第十贴片电阻的1脚连接；第十贴片电阻的2脚与VCC连接;W5500硬件协议栈芯片的45脚、第^^一贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的44脚、第十二贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的43脚、第十三贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的42脚、第十四贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的41脚、第十五贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的40脚、第十六贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的39脚、第十七贴片电阻的1脚连接;W5500硬件协议栈芯片的38脚、第十八贴片电阻的1脚连接；第十一贴片电阻的2脚、第十二贴片电阻的2脚、第十三贴片电阻的2脚、第十四贴片电阻的2脚、第十五贴片电阻的2脚、第十六贴片电阻的2脚、第十七贴片电阻的2脚、第十八贴片电阻的2脚与GND连接；W5500硬件协议栈芯片的28脚、21脚、17脚与VCC连接；W5500硬件协议栈芯片的16脚、14脚、9脚与GND连接。 所述网络变压器与RJ45接口电路包括网络变压器与RJ45接口芯片和两个贴片电阻。网络变压器与RJ45接口芯片的1脚、W5500硬件协议栈芯片的2脚、第二贴片电阻的2脚连接；网络变压器与RJ45接口芯片的2脚、W5500硬件协议栈芯片的1脚、第一贴片电阻的2脚连接；网络变压器与RJ45接口芯片的3脚与第五瓷片电容的1脚连接；网络变压器与RJ45接口芯片的4脚、第三贴片电阻的2脚、第二瓷片电容的1脚连接；网络变压器与RJ45接口芯片的5脚、第四贴片电阻的1脚、第五贴片电阻的1脚、第四瓷片电容的2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MQTT物联网协议的串口与以太网转换装置，包括电压转换电路、单片机控制电路、SWD调试接口电路、W5500硬件协议栈电路、网络变压器与RJ45接口电路和RS232串口通信电路，其特征在于：所述电压转换电路包括一个双脚直插接线端子、一个PPTC自恢复保险丝、一个限流电阻、一个发光二极管、一个防反接二极管、一个稳压二极管、一个电源稳压芯片、两个电解电容、两个瓷片电容；双脚直插接线端子的1脚与PPTC自恢复保险丝的1脚连接；限流电阻的1脚与PPTC自恢复保险丝的2脚、防反接二极管的正极、发光二极管的正极连接；电源稳压芯片的3脚与防反接二极管的负极、稳压二极管的负极、第一电解电容的正极、第一瓷片电容的1脚连接；电源稳压芯片的2脚与第二电解电容的正极、第二瓷片电容的1脚连接，作为电压输出；双脚直插接线端子2脚、发光二极管负极、稳压二极管正极、第一电解电容的负极、第一瓷片电容的2脚、电源稳压芯片1脚、第二电解电容的负极、第二瓷片电容的2脚均与GND连接；所述单片机控制电路包括STM32处理器、四个贴片电阻、三个瓷片电容、一个无源晶振；STM32处理器的20脚与第一贴片电阻的1脚连接，第一贴片电阻的2脚与GND连接；STM32处理器的44脚与第二贴片电阻的1脚连接，第二贴片电阻的2脚与GND连接；STM32处理器的5脚、第三贴片电阻的1脚、无源晶振的1脚、第一瓷片电容的1脚连接，STM32处理器的6脚、第三贴片电阻的2脚、无源晶振的2脚、第二瓷片电容的1脚连接，第一瓷片电容的2脚、第二瓷片电容的2脚与GND连接；第四贴片电阻的1脚与VCC连接，第四贴片电阻的2脚、STM32处理器的7脚、第三瓷片电容的1脚连接，第三瓷片电容的2脚与GND连接；STM32处理器的9脚、24脚、36脚、48脚与VCC 连接；STM32处理器的8脚、23脚、35脚、47脚与GND连接；所述SWD接口调试电路包括一个四脚直插接线端子和两个贴片电阻；四脚直插接线端子的1脚、第一贴片电阻的1脚、第二贴片电阻的1脚与VCC连接；四脚直插接线端子的2脚、第二贴片电阻的2脚与STM32处理器的34脚连接；四脚直插接线端子的3脚、第一贴片电阻的2脚与STM32处理器的37脚连接；四脚直插接线端子的4脚与GND连接；所述W5500硬件协议栈电路包括W5500硬件协议栈芯片、一个无源晶振、十八个贴片电阻和七个瓷片电容；W5500硬件协议栈芯片的1脚与第一贴片电阻的2脚连接；W5500硬件协议栈芯片的2脚与第二贴片电阻的2脚连接；第一瓷片电容的1脚、第一贴片电阻的1脚、第二贴片电阻的1脚、第三贴片电阻的1脚与VCC连接；第三贴片电阻的2脚与第二瓷片电容的1脚连接；第一瓷片电容的2脚、第二瓷片电容的2脚与GND连接；第三瓷片电容的2脚、W5500硬件协议栈芯片的5脚、第四贴片电阻的2脚连接；第五贴片电阻的2脚、W5500硬件协议栈芯片的6脚、第五瓷片电容的2脚连接；第四贴片电阻的1脚、第五贴片电阻的1脚、第四瓷片电容的2脚连接；第四瓷片电容的1脚与GND连接；W5500硬件协议栈芯片的30脚、第六贴片电阻的1脚、第一无源晶振的1脚、第六瓷片电容的2脚连接；W5500硬件协议栈芯片的31脚、第六贴片电阻的2脚、第一无源晶振的2脚、第七瓷片电容的2脚连接；第六瓷片电容的1脚、第七瓷片电容的1脚与GND连接；W5500硬件协议栈芯片的10脚与第七贴片电阻的2脚连接；第七贴片电阻的1脚与GND连接；第八贴片电阻的1脚、第九贴片电阻的1脚与VCC连接；W5500硬件协议栈芯片的32脚、第八贴片电阻的2脚、STM32处理器的14脚连接；W5500硬件协议栈芯 片的36脚、第九贴片电阻的2脚、STM32处理器的19脚连接；W5500硬件协议栈芯片的35脚、STM32处理器的17脚连接；W5500硬件协议栈芯片的34脚、STM32处理器的16脚连接；W5500硬件协议栈芯片的33脚、STM32处理器的15脚连接；W5500硬件协议栈芯片的37脚、STM32处理器的18脚、第十贴片电阻的1脚连接；第十贴片电阻的2脚与VCC连接；W5500硬件协议栈芯片的45脚、第十一贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的44脚、第十二贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的43脚、第十三贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的42脚、第十四贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的41脚、第十五贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的40脚、第十六贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的39脚、第十七贴片电阻的1脚连接；W5500硬件协议栈芯片的38脚、第十八贴片电阻的1脚连接；第十一贴片电阻的2脚、第十二贴片电阻的2脚、第十三贴片电阻的2脚、第十四贴片电阻的2脚、第十五贴片...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓哲，王海磊，徐嘉豪，韩霞，
申请(专利权)人：徐晓哲，王海磊，
类型：新型
国别省市：山东;37