一种KNX仿真器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种KNX仿真器，MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路，解决了教育领域全部采用真实的KNX的教学设备造成教学设备购置成本高、占用场地面积大、能耗高和教学案例固化的问题。

A KNX simulator

【技术实现步骤摘要】
一种KNX仿真器
本技术涉及信息
，尤其涉及一种KNX仿真器。
技术介绍
KNX是Konnex的缩写，1999年5月，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会，提出了KNX协议。该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。KNX总线是独立于制造商和应用领域的系统，通过所有的总线设备连接到KNX介质上(这些介质包括双绞线、射频、电力线或IP/Ethernet)，它们可以进行信息交换，KNX总线是唯一全球性的住宅和楼宇控制标准，总线设备可以是传感器、执行器和控制器，用于控制楼宇管理装置，例如可以控制以下传感器、执行器和控制器：照明、百叶窗、保安系统、能源管理、供暖、通风、空调系统、监控系统、服务界面、楼宇控制系统、远程控制、计量、视频控制、音频控制和大型家电等；所有的功能都可通过一个统一的系统进行控制、监视和发送信息，不需要额外的控制中心。本技术将KNX技术引入教育领域，由于全部采用真实的KNX设备教学会造成教学设备购置成本高、占用场地面积大、能耗高和教学案例固化的问题，所以真实的KNX的教学设备不太适用于教育行业。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种KNX仿真器解决了教育领域全部采用真实的KNX的教学设备造成教学设备购置成本高、占用场地面积大、能耗高和教学案例固化的问题。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：一种KNX仿真器，包括MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路；所述信号仿真接口分别与RS232通讯电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路、扩展电源电路和KNX信号与USB信号互转电路连接；所述3.3V稳压电路分别与MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路连接；所述信号仿真接口与KNX信号分压限流电路连接；所述MCU主控电路分别与KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、RS485通讯电路和RS232通讯电路连接。进一步地：信号仿真接口包括信号仿真接口P1和信号仿真接口P2，所述信号仿真接口P1分别与扩展电源电路和KNX信号分压限流电路连接，所述信号仿真接口P2分别与RS232通讯电路、MCU主控电路、KNX信号分压限流电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路和KNX信号与USB信号互转电路连接。上述进一步地方案的有益效果为：信号仿真接口上具有32个仿真接口，可同时连接32个KNX驱动硬件设备。进一步地：3.3V稳压电路的外围接口包括：5V端、3V3端和GND端；所述3.3V稳压电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接；所述3.3V稳压电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接；所述3.3V稳压电路包括：接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35和稳压芯片LM1117T-3.3；所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vin端分别与接地电容C34和接地电容C32连接，并作为3.3V稳压电路的5V端；所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vout端分别与接地电容C33和接地电容C35连接，并作为3.3V稳压电路的3V3端；所述稳压芯片LM1117T-3.3的GND端分别与接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端和接地电容C35的接地端连接，并作为3.3V稳压电路的GND端。上述进一步地方案的有益效果为：外部5V电源输入3.3V稳压电路，3.3V稳压电路稳压到3.3V，为MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路提供工作电压，采用LM1117T-3.3稳压芯片使得3.3V稳压电路的输出噪声低，输出纹波小，具有极高的信道抑制比，适用于对噪声敏感的小信号处理电路供电。进一步地：MCU主控电路的外围接口包括：3V3端和GND端；所述MCU主控电路包括：主控芯片STM32F103RCT6、下载接口P3、电阻R1、接地电阻R2、模式切换接口P6、接地电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9、接地电容C10、接地电容C12、晶振Y2、晶振Y1和按键SW-PB；所述下载接口P3的NRST接口分别与按键SW-PB的一端、接地电容C12和主控芯片STM32F103RCT6的NRST引脚连接；所述下载接口P3的SWCLK1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA14引脚连接，所述下载接口P3的SWDIO1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA13引脚连接；所述晶振Y2的一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD1引脚和接地电容C9连接，所述晶振Y2的另一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚和接地电容C10连接；所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和主控芯片STM32F103RCT6的PC15-OSC32_OUT引脚连接，所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C8和主控芯片STM32F103RCT6的PC14-OSC32_IN引脚连接；所述电阻R1的一端与模式切换接口P6的3引脚连接，所述接地电阻R2与模式切换接口P6的1引脚连接；所述主控芯片STM32F103RCT6的VBAT引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚以及VDDA引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电阻R1的另一端和下载接口P3的3V3接口连接，并作为MCU主控电路的3V3端；所述主控芯片STM32F103RCT6的VSS_1引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VSS_2引脚、VSS_3引脚、VSS_4引脚以及VSSA引脚、接地电容C2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端、接地电容C5的接地端、接地电容C6的接地端、接地电容C7的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C9的接地端、接地电容C10的接地端、接地电容C1的接地端、接地电容C8的接地端、接地电容C12的接地端和按键SW-PB的另一端连接，并作为MCU主控电路的GND端；所述MCU主控电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接，所述MCU主控电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接。上述进一步地方案的有益效果为：将KNX驱动硬件设备通过信号仿真接口接入KNX信号分压限流电路，KNX信号分压限流电路将KNX驱动硬件设备的状态输出信号进行分压限流后输入MCU主控电路，MCU主控电路处理KNX驱动硬件设备的状态输出信号后，将该KNX驱动硬件设备的状态输出信号通过RS232通讯电路中的通讯接口或RS485通讯电路的通讯接口发送给电脑主机，电脑主机根据收到的状态信号设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种KNX仿真器，其特征在于，包括MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路；/n所述信号仿真接口分别与RS232通讯电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路、扩展电源电路和KNX信号与USB信号互转电路连接；/n所述3.3V稳压电路分别与MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路连接；/n所述信号仿真接口与KNX信号分压限流电路连接；/n所述MCU主控电路分别与KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、RS485通讯电路和RS232通讯电路连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种KNX仿真器，其特征在于，包括MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路；
所述信号仿真接口分别与RS232通讯电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路、扩展电源电路和KNX信号与USB信号互转电路连接；
所述3.3V稳压电路分别与MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路连接；
所述信号仿真接口与KNX信号分压限流电路连接；
所述MCU主控电路分别与KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、RS485通讯电路和RS232通讯电路连接。


2.根据权利要求1所述的KNX仿真器，其特征在于，所述信号仿真接口包括信号仿真接口P1和信号仿真接口P2，所述信号仿真接口P1分别与扩展电源电路和KNX信号分压限流电路连接，所述信号仿真接口P2分别与RS232通讯电路、MCU主控电路、KNX信号分压限流电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路和KNX信号与USB信号互转电路连接。


3.根据权利要求2所述的KNX仿真器，其特征在于，所述3.3V稳压电路的外围接口包括：5V端、3V3端和GND端；所述3.3V稳压电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接；所述3.3V稳压电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接；所述3.3V稳压电路包括：接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35和稳压芯片LM1117T-3.3；所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vin端分别与接地电容C34和接地电容C32连接，并作为3.3V稳压电路的5V端；所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vout端分别与接地电容C33和接地电容C35连接，并作为3.3V稳压电路的3V3端；所述稳压芯片LM1117T-3.3的GND端分别与接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端和接地电容C35的接地端连接，并作为3.3V稳压电路的GND端。


4.根据权利要求3所述的KNX仿真器，其特征在于，所述MCU主控电路的外围接口包括：3V3端和GND端；所述MCU主控电路包括：主控芯片STM32F103RCT6、下载接口P3、电阻R1、接地电阻R2、模式切换接口P6、接地电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9、接地电容C10、接地电容C12、晶振Y2、晶振Y1和按键SW-PB；所述下载接口P3的NRST接口分别与按键SW-PB的一端、接地电容C12和主控芯片STM32F103RCT6的NRST引脚连接；所述下载接口P3的SWCLK1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA14引脚连接，所述下载接口P3的SWDIO1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA13引脚连接；所述晶振Y2的一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD1引脚和接地电容C9连接，所述晶振Y2的另一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚和接地电容C10连接；所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和主控芯片STM32F103RCT6的PC15-OSC32_OUT引脚连接，所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C8和主控芯片STM32F103RCT6的PC14-OSC32_IN引脚连接；所述电阻R1的一端与模式切换接口P6的3引脚连接，所述接地电阻R2与模式切换接口P6的1引脚连接；所述主控芯片STM32F103RCT6的VBAT引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚以及VDDA引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电阻R1的另一端和下载接口P3的3V3接口连接，并作为MCU主控电路的3V3端；所述主控芯片STM32F103RCT6的VSS_1引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VSS_2引脚、VSS_3引脚、VSS_4引脚以及VSSA引脚、接地电容C2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端、接地电容C5的接地端、接地电容C6的接地端、接地电容C7的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C9的接地端、接地电容C10的接地端、接地电容C1的接地端、接地电容C8的接地端、接地电容C12的接地端和按键SW-PB的另一端连接，并作为MCU主控电路的GND端；所述MCU主控电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接，所述MCU主控电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接。


5.根据权利要求4所述的KNX仿真器，其特征在于，所述RS232通讯电路的外围接口包括：5V端和GND端；所述RS232通讯电路包括：通讯芯片MAX232AESE、接地电容C44、电容C45、电容C47、电容C46、接地电容C48和RS232接口P10；所述通讯芯片MAX232AESE的1引脚通过电容C45与通讯芯片MAX232AESE的3引脚连接，所述通讯芯片MAX232AESE的4引脚通过电容C47与通讯芯片MAX232AESE的5引脚连接，所述通讯芯片MAX232AESE的2引脚与电容C46的一端连接，所述通讯芯片MAX232AESE的16引脚分别与电容C46的另一端、接地电容C44和RS232接口的1引脚连接，并作为RS232通讯电路的5V端；所述通讯芯片MAX232AESE的7引脚与RS232接口的3引脚连接，所述通讯芯片MAX232AESE的8引脚与RS232接口的4引脚连接，所述通讯芯片MAX232AESE的6引脚与接地电容C48连接，所述RS232接口的2引脚分别与接地电容C48的接地端、接地电容C44的接地端和通讯芯片MAX232AESE的15引脚连接，并作为RS232通讯电路的GND端；所述RS232通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接，所述RS232通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接，所述通讯芯片MAX232AESE的10引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB11引脚连接，所述通讯芯片MAX232AESE的9引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB10引脚连接。


6.根据权利要求4所述的KNX仿真器，其特征在于，所述RS485通讯电路的外围接口包括：5V端和GND端；所述RS485通讯电路包括：通讯芯片SP3485和接地电容C11；所述通讯芯片SP3485的VCC引脚与接地电容C11连接，并作为RS485通讯电路的5V端；所述RS485通讯电路的GND引脚与接地电容C11的接地端连接，并作为RS485通讯电路的GND端；所述通讯芯片SP3485的RO引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC11引脚连接，所述通讯芯片SP3485的RE引脚分别与通讯芯片SP3485的DE引脚和主控芯片STM32F103RCT6的PA15引脚连接，所述通讯芯片SP3485的DI引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC10引脚连接，所述通讯芯片SP3485的B引脚与信号仿真接口P2的485B接口连接，所述通讯芯片SP3485的A引脚与信号仿真接口P2的485A接口连接，所述RS485通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接，所述RS485通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接。


7.根据权利要求4所述的KNX仿真器，其特征在于，所述KNX信号与USB信号互转电路包括KNX总线电路、双通道隔离电路和KNX下载电路；所述KNX总线电路的KNX总线芯片为NCN5130，所述双通道隔离电路的双通道隔离芯片为ADUM1201，所述KNX下载电路的MCU为STM32F103T8U6，所述KNX总线电路与双通道隔离电路连接，所述双通道隔离电路与KNX下载电路连接。


8.根据权利要求7所述的KNX仿真器，其特征在于，所述KNX总线电路的外部接口包括3_3端和GND端；所述KNX总线电路的3_3端与双通道隔离电路连接，所述KNX总线电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接，KNX总线电路包括：K...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤燕飞，任凤娟，王戎，冀晓霞，李享，杨婉，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川;51