一种基于NB-IOT技术数据传输单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IOT技术数据传输单元，包括数传模块、服务器、单片机，CAN收发芯片，RS485转换芯片，光耦，所述单片机通过CAN总线、RS485、RS232与外部设备进行通信，除此之外，单片机还与两个光耦的输出端相连达到采集外部开关量信号的目的，单片机还通过串口连接数传模块，所述数传模块通过电信NB‑IOT平台连接服务器，本实用新型专利技术通过NB‑IOT技术将数据传输至服务器，采用NB‑IOT低功耗广域网传输技术，其特点是功耗低，成本低；解决了传统传输技术功耗大，成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IOT技术数据传输单元
本技术涉及一种数据传输单元，具体是一种基于NB-IOT技术数据传输单元。
技术介绍
现有数据传输单元采用的广域网无线通信技术多为4G、3G、2.5G(GPRS),这种数据传输技术功耗大、成本高不利于大范围的使用与推广；在通信接口方面，现有的数据传输单元大多采用了RS232作为通信接口，通信接口的单一也大大限制了现有数据传输单元的使用范围。而本技术采用了NB-IOT广域网无线通信技术，解决了功耗大成本高的问题，而且与生俱来的海量连接与高增益覆盖特性，使其特别适用大范围的推广与实用；在通信接口方面，本技术除了兼容传统的RS232接口之外，还提供了RS485与CAN总线和两路开关量的通信方式，为用户提供了极大的便利。本设计的NB-IOT数据传输单元通过NB-IOT广域网无线通信技术经由电信NB商用平台把数据传输至服务器，用户可以根据自己的需求来对数据进行相应的处理。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于NB-IOT技术数据传输单元，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于NB-IOT技术数据传输单元，包括数传模块、服务器、单片机和CAN收发器芯片、RS485通信芯片、RS232通信芯片、光耦，所述单片机通过CAN总线、RS485总线、RS232、光耦与外围设备通信，单片机还通过串口连接数传模块，所述数传模块通过电信NB-IOT平台连接服务器。作为本技术的进一步技术方案：所述单片机采用STM32系列单片机。作为本技术的进一步技术方案：所述单片机的型号为STM32f072c8t6，单片机的主时钟采用的是外部8Mhz的晶体振荡器该单片机提供了四路uart，其中的两路用于RS232的调试接口和RS485的扩展，第三路则用于控制NB-IOT模块与服务器进行交互，最后一路备用。作为本技术的进一步技术方案：所述单片机还连接了多种通信方式的芯片与外围设备进行通信。作为本技术的进一步技术方案：所述STM32单片机通过三根IO控制线控制模拟开关使用哪个通道，在模拟开关的输出端直连到了STM32单片机的ADC的数据采集输入端。作为本技术的进一步技术方案：采用LDO芯片LM1117-ADJ和LM1117-3.3将DC5V转换成3.8V和3.3V分别给BC95和STM32提供电源。与现有技术相比，本技术的有益效果是：不仅兼容了传统数据传输单元的RS232通信接口，还支持CAN总线、RS485总线、两路开关量输入，支持海量的数据连接以及高增益的功率覆盖。其特点是功耗低，成本低；解决了传统传输技术功耗大，成本高的问题。附图说明图1为本技术的结构方框图；图2为本技术实施例的方框图；图3为传感器数据采集电路图；图4为单片机电路图；图5为NB-IOT模块的外围电路图；图6为电源设计图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。1，请参阅图1，一种基于NB-IOT技术数据传输单元，包括采用了高端32位单片机STM32，通过MAX3232芯片、MAX485芯片、TJA1050、2路光耦与外围通信设备进行互联；并通过NB-IOT数传模块将采集的数据传输到NB-IOT平台，再转发至服务器。2，设备互联部分：通过MAX3232芯片、MAX485芯片、TJA1050、2路光耦与外围通信设备进行互联，设备通过这些接口芯片将数据传输到STM32系列单片机内。3，数据传输部分：通过NB-IOT数传模块（BC95-B5）将采集到的数据传输至NB平台再转发至服务器。本技术的工作原理是：通信接口：本技术中需要将用户的数据通过无线的方式传输到网络上的服务器上，因此需要用户将要传输的数据提交给数据传输单元，本技术中支持用户提供RS232，CAN，RS485，开关量四种通信接口，为了让STM32能够接收到这四种通信接口传过来的数据，STM32单片机与用户设备之间需要电平转换芯片，如本实施例中的RS3232接口需要MAX3232接口芯片，CAN总线需要TJA1050接口芯片，RS485需要MAX485芯片。NB-IOT基于蜂窝的窄带物联网（NarrowBandInternetofThings,NB-IOT）成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IOT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IOT是IOT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IOT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IOT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。下面将结合本技术实施例中的电路原理图，对本技术实施例中的电路图进行完整地描述。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。1，传感器数据采集电路：如图3所示，原理图中将两个电流传感器集成到一个8针的接线端子中，每一路传感器都经过一组偏置电路连接到一个模拟开关的输入端，在本实施例中，采集了16路传感器的电流值，因此在电路的设计中需要两个8位模拟开关，STM32单片机通过三根IO控制线控制模拟开关使用哪个通道，在模拟开关的输出端直连到了STM32单片机的ADC的数据采集输入端，通过这种方式，单片机实现了16路传感器被分时采集到STM32的CPU内，经过CPU的运算就能够计算出被采集传感器的功率和耗电量，除此之外，STM32单片机的一路UART（通用异步收发器）经过max3232芯片被转换成了RS232电平，方便用户对设备运行状态的监控，在数据存储方面，本技术实施例中采用了一片EEPROM芯片FM25CL64，和一片FLASH存储芯片W25Q128FV，通过这两个芯片可以把采集到的电量信息存储到本地，除此之外，STM32的一路uart通过max3485芯片转换成了RS485接口，方便系统功能的扩展。2，单片机电路：如图4所示，本技术实施例中的单片机采用高性能的STM32f072c8t6单片机,单片机的主时钟采用的是外部8Mhz的晶体振荡器，为CPU以及芯片的外围设备提供精准的时钟源。单片机在整个设计中起着至关重要的作用，扮演着本实施例的大脑角色，存储于单片机中的程序负责配置各个外设通信接口并配置相应的通信参数，并根据BC95与服务器的通信应答机制来决定何时重新初始化BC95模块，该单片机提供了四路uart，其中的两路用于RS232的调试接口和RS485的扩展，第三路则用于控制NB-IOT模块（BC95-B5）与服务器进行交互，最后一路备用。3，NB-IOT模块的外围电路：如图5所示，本实施例中广域网通信方案采用的是NB-IOT通信技术，采用的模组为上海本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IOT技术数据传输单元，包括数传模块、服务器、单片机、CAN收发器芯片、RS485电平转换芯片、光耦，其特征在于，所述单片机通过CAN总线、485总线、光耦与外围设备进行通信，单片机还通过串口连接数传模块，所述数传模块通过电信NB‑IOT平台连接服务器。

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT技术数据传输单元，包括数传模块、服务器、单片机、CAN收发器芯片、RS485电平转换芯片、光耦，其特征在于，所述单片机通过CAN总线、485总线、光耦与外围设备进行通信，单片机还通过串口连接数传模块，所述数传模块通过电信NB-IOT平台连接服务器。2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术数据传输单元,其特征在于，所述单片机采用STM32系列单片机。3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术数据传输单元,其特征在于，所述单片机的型号为STM32f072c8t6，单片机的主时钟采用的是外部8Mhz的晶体振荡器，单片机提供了四路uart，其中的两路用于RS232的调试接口和...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐全胜，
申请(专利权)人：长春胜谷科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22