一种数据传输装置制造方法及图纸

一种数据传输装置，包括主控单元、以太网控制器、CAN总线控制器、FATFS文件存储控制器、数据存储电路、RS232/485通讯电路、4G无线传输电路和GPS定位电路；4G无线传输电路、GPS定位电路、RS232/485通讯电路分别通过UART接口与主控单元相连，数据存储电路通过IIC总线与主控单元相连，CAN总线控制器通过CAN总线与主控单元相连，FATFS文件存储控制器和以太网控制器分别通过SPI总线与主控单元相连。本实用新型专利技术能实现不同局域网内数据交互，达到“物物相连”的要求；装置支持485或CAN总线组网，延伸了产品功能；高度集成化和模块化，大大节约了成本和社会资源；通过4G网络将数据上传至主机服务器，对光纤及网络没有要求；内置高精度GPS芯片，支持模块定位跟踪，便于设备管理。

Data transmission device

A data transmission device, comprising a main control unit, Ethernet controller, CAN bus controller, FATFS file storage controller, data storage circuit, RS232/485 communication circuit, 4G wireless transmission circuit and GPS positioning circuit; 4G wireless transmission circuit, GPS circuit, RS232/485 communication circuit are respectively positioned through the UART interface connected with the main control unit, data storage the circuit is connected through the IIC bus and the main control unit, CAN bus controller is connected through the CAN bus and the main control unit, FATFS file storage controller and Ethernet controller are respectively connected through the SPI bus and the main control unit. The utility model can realize the data exchange of different LAN, achieve \connected things\; devices that support 485 or CAN bus network, extending the product function; highly integrated and modular, greatly saves the cost and social resources; through the 4G network to upload data to the host server, no requirement for optical fiber and network high precision; built-in GPS chip, support module tracking, for equipment management.

【技术实现步骤摘要】
一种数据传输装置
本专利技术涉及数据传输
，尤其是一种数据传输装置。
技术介绍
在互联网时代，对于一些没有连网的设备来说，需要将现场数据上传至远程服务器，实现物联网，满足大数据平台的数据支撑。例如在交通信号的绿波带控制中，每台绿波带电脑控制十几个路口，建立各自的局域网，实现从点到线的控制。但有时需要彼此之间进行数据交互，进行更高层次的自适应控制，并将现场每个路口设备的数据传输到远程服务器。这些涉及到不同局域网内数据通讯，并且现场很多设备没有网络接口，常规的方式是采用架设光纤，或者每台设备加上一个DTU，但这些方式成本高、实施困难、数据混乱，且设备较多易造成安装维护复杂，每个DTU都要配置一张行业数据卡，无形中浪费了很多资源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种数据传输装置，能够实现不同局域网内数据交互，达到“物物相连”的要求。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种数据传输装置，包括主控单元、以太网控制器、CAN总线控制器、FATFS文件存储控制器、数据存储电路、RS232/485通讯电路、4G无线传输电路和GPS定位电路；4G无线传输电路、GPS定位电路、RS232/485通讯电路分别通过UART接口与主控单元相连，数据存储电路通过IIC总线与主控单元相连，CAN总线控制器通过CAN总线与主控单元相连，FATFS文件存储控制器和以太网控制器分别通过SPI总线与主控单元相连。优选的，有多个以太网控制器，连接不同的RJ45网络接口；CAN总线控制器连接CAN总线接口；FATFS文件存储控制器连接文件存储单元；RS232/485通讯电路连接RS232/485接口。优选的，以太网控制器采用TCP/IP嵌入式以太网控制器。优选的，数据存储电路采用TF卡，通讯数据进行打包整理后，存储到TF卡中。优选的，4G无线传输电路的具体结构为：RX_3.3V电平信号输入第一三极管Q1的发射极，第八电阻R8和第九电阻R9相串联一端连接在第一三极管Q1的基极，另一端连接在第一三极管Q1的集电极，第十九电容C19并联在第八电阻的两端，第一三极管的集电极端经第二十一电阻R21连接在无线传输模块U1的21管脚；TX_3.3V电平信号输入第二三极管Q2的集电极，第十七电阻R17一端连接在TX_3.3V电平信号和第二三极管Q2集电极的中间，另一端连接+3.3V电压，第二十电容C20一端连接第二三极管Q2的基极，另一端连接+1.8V电压，第十八电阻R18并联在第二十电容C20两端；第二三极管Q2的发射极经第二十二电阻R22连接在无线传输模块U1的20管脚；无线传输模块U1的9管脚依次连接第十九电阻R19和第二电感L2后连接至天线输入TX1的2管脚，第二十二电容C22的一端连接在第十九电阻R19和第二电感L2之间，另一端接地，无线传输模块U1的10管脚连接至天线输入TX1的1管脚，天线输入TX1的5管脚连接在第二十二电容C22和地之间，天线输入TX1的3管脚和4管脚分别和天线输入TX1的5管脚相连。优选的，RS232通讯电路的具体结构为：主控单元的RS232_R0端连接第二电阻R2后连接至全双工通用同步/异步串行收发模块J5的2管脚，主控单元的RS232_T0端连接第三电阻R3后连接至全双工通用同步/异步串行收发模块J5的3管脚，全双工通用同步/异步串行收发模块J5的5管脚接模拟地，第九双向稳压管D9的一端连接在主控单元的RS232_R0端和第二电阻R2的中间，另一端接模拟地，第十双向稳压管D10的一端连接在主控单元的RS232_T0端和第三电阻R3之间，另一端接模拟地。本专利技术的有益效果为：实现不同局域网内数据交互，达到“物物相连”的要求；装置支持485或CAN总线组网，延伸了产品功能；高度集成化和模块化，大大节约了成本和社会资源；通过4G网络将数据上传至主机服务器，对光纤及网络没有要求；内置高精度GPS芯片，支持模块定位跟踪，便于设备管理。附图说明图1是本专利技术的装置原理框图。图2是本专利技术的以太网控制器电路原理图。图3是本专利技术的数据存储和文件存储电路原理图。图4是本专利技术的时分复用电路原理图。图5是本专利技术的4G无线传输电路的结构示意图。图6是本专利技术的RS232通讯电路的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种数据传输装置，包括主控单元、以太网控制器、CAN总线控制器、FATFS文件存储控制器、数据存储电路、RS232/485通讯电路、4G无线传输电路和GPS定位电路；4G无线传输电路、GPS定位电路、RS232/485通讯电路分别通过UART接口与主控单元相连，数据存储电路通过IIC总线与主控单元相连，CAN总线控制器通过CAN总线与主控单元相连，FATFS文件存储控制器和以太网控制器分别通过SPI总线与主控单元相连。有多个以太网控制器，连接不同的RJ45网络接口；CAN总线控制器连接CAN总线接口；FATFS文件存储控制器连接文件存储单元；RS232/485通讯电路连接RS232/485接口。如图2所示，为以太网控制器的电路原理图。采用嵌入式ARM芯片作为主控单元，通过SPI接口与嵌入式以太网控制器相连接，嵌入式以太网控制器与RJ45网络接口相连接，与不同网络的设备进行数据通讯。如图3所示，为数据存储和文件存储的电路原理图。主控单元通过SPI接口与FATFS文件存储控制器相连接，将大量的数据以日志文件的形式存储在TF卡中。如图4所示，为本专利技术的时分复用电路原理图。对于不同的控制部分，主控单元采用分时控制的方式，实现同一SPI接口对不同的功能模块进行控制。如图5所示，为本专利技术的4G无线传输电路的结构示意图。来自主控单元的TX_3.3V和RX_3.3V信号经过电平转换电路，实现3.3V到1.8V的信号电平转换，得到RX_1.8V和TX_1.8V信号送至无线传输模块U1，通过天线将数据信号上传至远程服务器。具体电路连接结构为：RX_3.3V电平信号输入第一三极管Q1的发射极，第八电阻R8和第九电阻R9相串联一端连接在第一三极管Q1的基极，另一端连接在第一三极管Q1的集电极，第十九电容C19并联在第八电阻的两端，第一三极管的集电极端经第二十一电阻R21连接在无线传输模块U1的21管脚；TX_3.3V电平信号输入第二三极管Q2的集电极，第十七电阻R17一端连接在TX_3.3V电平信号和第二三极管Q2集电极的中间，另一端连接+3.3V电压，第二十电容C20一端连接第二三极管Q2的基极，另一端连接+1.8V电压，第十八电阻R18并联在第二十电容C20两端；第二三极管Q2的发射极经第二十二电阻R22连接在无线传输模块U1的20管脚；无线传输模块U1的9管脚依次连接第十九电阻R19和第二电感L2后连接至天线输入TX1的2管脚，第二十二电容C22的一端连接在第十九电阻R19和第二电感L2之间，另一端接地，无线传输模块U1的10管脚连接至天线输入TX1的1管脚，天线输入TX1的5管脚连接在第二十二电容C22和地之间，天线输入TX1的3管脚和4管脚分别和天线输入TX1的5管脚相连。如图6所示，为本专利技术的RS232通讯电路结构示意图。来自主控单元的RXD1和TXD1信号与全双工通用同步/异步串行收发模块J5相连，实现与用户设备进行通讯。具体电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输装置，其特征在于，包括：主控单元、以太网控制器、CAN总线控制器、FATFS文件存储控制器、数据存储电路、RS232/485通讯电路、4G无线传输电路和GPS定位电路；4G无线传输电路、GPS定位电路、RS232/485通讯电路分别通过UART接口与主控单元相连，数据存储电路通过IIC总线与主控单元相连，CAN总线控制器通过CAN总线与主控单元相连，FATFS文件存储控制器和以太网控制器分别通过SPI总线与主控单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种数据传输装置，其特征在于，包括：主控单元、以太网控制器、CAN总线控制器、FATFS文件存储控制器、数据存储电路、RS232/485通讯电路、4G无线传输电路和GPS定位电路；4G无线传输电路、GPS定位电路、RS232/485通讯电路分别通过UART接口与主控单元相连，数据存储电路通过IIC总线与主控单元相连，CAN总线控制器通过CAN总线与主控单元相连，FATFS文件存储控制器和以太网控制器分别通过SPI总线与主控单元相连。2.如权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，有多个以太网控制器，连接不同的RJ45网络接口；CAN总线控制器连接CAN总线接口；FATFS文件存储控制器连接文件存储单元；RS232/485通讯电路连接RS232/485接口。3.如权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，以太网控制器采用TCP/IP嵌入式以太网控制器。4.如权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，数据存储电路采用TF卡，通讯数据进行打包整理后，存储到TF卡中。5.如权利要求1所述的数据传输装置，其特征在于，4G无线传输电路的具体结构为：RX_3.3V电平信号输入第一三极管Q1的发射极，第八电阻R8和第九电阻R9相串联一端连接在第一三极管Q1的基极，另一端连接在第一三极管Q1的集电极，第十九电容C19并联在第八电阻的两端，第一三极管的集电极端经第二十一电阻R21连接在无线传输模块U1的21管脚；...

【专利技术属性】
技术研发人员：时春，
申请(专利权)人：江苏未来智慧交通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32