一种信号监视系统及LoRa通信模块技术方案

本实用新型专利技术公开了一种信号监视系统及LoRa通信模块，该系统包括：LoRa通信模块A，用于连接网关的485口的A+、B‑；LoRa通信模块B，用于连接采集的MODBUS从设备的A+、B‑；所述LoRa通信模块A和所述LoRa通信模块B之间通信连接。本实用新型专利技术提供的信号监视系统利用LoRa通信模块连接网关的485口的A+、B‑和MODBUS从设备的A+、B‑，网关通过485口下发命令后，数据转发至LoRa通信模块A，LoRa通信模块A将接收到的数据无线传递给LoRa通信模块B，LoRa通信模块B再转发至MODBUS从设备，实现了无线通信，避免了有线布线，降低了数据传输线路复杂性。

【技术实现步骤摘要】
一种信号监视系统及LoRa通信模块
本技术涉及一种信号监视系统及LoRa通信模块。
技术介绍
Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司(现在的施耐德电气SchneiderElectric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(Defacto)，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有:1.公开发表并且无版权要求2.易于部署和维护3.对供应商来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制Modbus允许多个(大约240个)设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统(SCADA)中，Modbus通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统(RTU)。目前，Modbus运用于数据采集与监视控制系统(SCADA)中包括Modbus主设备和Modbus从设备，Modbus主设备用于触发操作或请求，一般包括主机处理器和编程面板；Modbus从设备用于提供请求的数据或执行请求的操作进行响应，一般包括PLC。Modbus主设备和Modbus从设备之间的连接方式目前主要采用485有线连接方式，导致数据传输线路复杂。
技术实现思路
本技术在此的目的在于提供一种能够避免485有线布线，实现无线通信的信号监视系统。为实现本技术的目的在此提供的信号监视系统包括：LoRa通信模块A，用于连接网关的485口的A+、B-；LoRa通信模块B，用于连接采集的MODBUS从设备的A+、B-；所述LoRa通信模块A和所述LoRa通信模块B之间通信连接。本技术在此的另一个目的在于提供一种用于本技术提供的信号监视系统的LoRa通信模块，该通信模块包括通信接口J1、通信接口J2、信号收发器A、信号收发器B、微控制器、LoRa模块和与所述LoRa模块通信连接的天线J4；所述通信接口J1与所述信号收发器A的信号输入端连接，所述通信接口J2与所述信号收发器B的信号输入端连接；所述信号收发器A、所述信号收发器B和所述LoRa模块分别与所述微控制器之间通信连接。进一步的，本技术提供的LoRa通信模块还包括与所述微控制器通信连接的USB接口。进一步的，本技术提供的LoRa通信模块还包括单电源电平转换芯片U3，所述单电源电平转换芯片U3的T1OUT引脚和R1IN引脚分别与所述USB接口连接。单电源电平转换芯片U3进行电平转换，保证了LoRa通信模块和终端之间的数据传递。进一步的，本技术提供的LoRa通信模块还包括瞬态抑制二极管VP9、瞬态抑制二极管VP8、电阻R21和电阻R22，所述瞬态抑制二极管VP9串联于所述单电源电平转换芯片U3的T1OUT引脚和地之间，所述瞬态抑制二极管VP8串联于所述单电源电平转换芯片U3的R1IN引脚和地之间；所述电阻R21串联于所述单电源电平转换芯片U3的T1OUT引脚和所述USB接口之间，所述电阻R22串联于所述单电源电平转换芯片U3的R1IN引脚和所述USB接口之间。进一步的，本技术提供的LoRa通信模块还包括分别经电阻R8、电阻R6、电阻R4、电阻R7、电阻R9、电阻R10和电阻R3与所述微控制器连接的发光二极管RX1、发光二极管RX2、发光二极管TX1、发光二极管TX2、发光二极管RUN、发光二极管LORA-TX和发光二极管LORA-RX。进一步的，本技术提供的LoRa通信模块还包括瞬态抑制二极管VP2、瞬态抑制二极管VP3、瞬态抑制二极管VP4、瞬态抑制二极管VP5、瞬态抑制二极管VP6、瞬态抑制二极管VP7、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电容C26和电容C33；所述瞬态抑制二极管VP3的负极接地，正极接所述信号收发器B的一个输入端，所述瞬态抑制二极管VP4的负极接地，正极接所述信号收发器B的另一个输入端，所述瞬态抑制二极管VP2串联于所述瞬态抑制二极管VP3的正极和所述瞬态抑制二极管VP4的正极之间；所述电容C26串联于所述信号收发器B的电源端和地之间，所述电阻R11串联于所述信号收发器B的输出端和电源之间，所述电阻R12串联于所述信号收发器B的使能端和电源之间；所述电阻R13和所述电阻R14分别串联于所述信号收发器B的输入端和所述通信接口J2之间，所述电阻R15串联于所述电阻R13和电阻R14之间；所述瞬态抑制二极管VP5的负极接地，正极接所述信号收发器A的一个输入端，所述瞬态抑制二极管VP7的负极接地，正极接所述信号收发器A的另一个输入端，所述瞬态抑制二极管VP6串联于所述瞬态抑制二极管VP5的正极和所述瞬态抑制二极管VP7的正极之间；所述电容C33串联于所述信号收发器A的电源端和地之间，所述电阻R16串联于所述信号收发器A的输出端和电源之间，所述电阻R17串联于所述信号收发器A的使能端和电源之间；所述电阻R18和所述电阻R19分别串联于所述信号收发器A的输入端和所述通信接口J1之间，所述电阻R20串联于所述电阻R18和电阻R19之间。进一步的，本技术提供的LoRa通信模块还包括起阻抗匹配作用的电容C27、电容C28、电容C29和电容C30，所述电容C27、所述电容C28、所述电容C29和所述电容C30分别独立串联于GND和MGND之间。本技术的有益效果包括：1）本技术提供的信号监视系统利用LoRa通信模块连接网关的485口的A+、B-和MODBUS从设备的A+、B-，网关通过485口下发命令后，数据转发至LoRa通信模块A，LoRa通信模块A将接收到的数据无线传递给LoRa通信模块B，LoRa通信模块B再转发至MODBUS从设备，实现了无线通信，避免了有线布线，降低了数据传输线路复杂性。2）利用瞬态抑制二极管当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护LoRa通信模块中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。3）通过各发光二极管实现了相应的指示作用。4）当LoRa通信模块使用过程中出现干扰时，可以通过USB接口修改LoRa通信模块的通信频率，避免了干扰。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本技术提供的LoRa通信模块的整体电路结构图；图2为本技术记载的信号收发器的电路结构图；图3为本技术记载的微控制器的电路结构；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号监视系统，其特征在于，该系统包括：/nLoRa通信模块A，用于连接网关的485口的A+、B-；/nLoRa通信模块B，用于连接采集的MODBUS从设备的A+、B-；/n所述LoRa通信模块A和所述LoRa通信模块B之间通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种信号监视系统，其特征在于，该系统包括：
LoRa通信模块A，用于连接网关的485口的A+、B-；
LoRa通信模块B，用于连接采集的MODBUS从设备的A+、B-；
所述LoRa通信模块A和所述LoRa通信模块B之间通信连接。


2.一种用于权利要求1所述的信号监视系统的LoRa通信模块，其特征在于：该通信模块包括通信接口J1、通信接口J2、信号收发器A、信号收发器B、微控制器、LoRa模块和与所述LoRa模块通信连接的天线J4；所述通信接口J1与所述信号收发器A的信号输入端连接，所述通信接口J2与所述信号收发器B的信号输入端连接；所述信号收发器A、所述信号收发器B和所述LoRa模块分别与所述微控制器之间通信连接。


3.根据权利要求2所述的LoRa通信模块，其特征在于：还包括为所述信号收发器A、所述信号收发器B、所述微控制器和所述LoRa模块提供工作电压的供电模块；所述供电模块包括电源接口J3、瞬态抑制二极管VP1、二极管D1、电解电容C1、电容C2、电容C3、三端稳压器U6、电解电容C4、电容C5、电容C6、三端稳压器U7、电容C7、电容C8、电解电容C9、电感L1和电容C10；所述瞬态抑制二极管VP1的正负极分别与所述电源接口J3的连接，所述二极管D1的阳极接所述瞬态抑制二极管VP1的正极，阴极接所述三端稳压器U6的输出端；所述电解电容C1、所述电容C2和所述电容C3并联于所述三端稳压器U6的输出端和地之间；所述三端稳压器U6的输入端和所述三端稳压器U7的输入端连接，所述电解电容C4、所述电容C5和所述电容C6并联于所述三端稳压器U6的输入端和地之间；所述三端稳压器U7输出电压3V3；所述电容C7、所述电容C8和所述电解电容C9并联于所述三端稳压器U7的输出端和地之间；所述电感L1的一端与所述电解电容C9的正极连接，所述电感L1的另一端经所述电容C10接地；所述三端稳压器U7输出的电压3V3经所述电感L1后输出电压3V3L。


4.根据权利要求2或3所述的LoRa通信模块，其特征在于：还包括与所述微控制器通信连接的USB接口。


5.根据权利要求4所述的LoRa通信模块，其特征在于：还包括单电源电平转换芯片U3，所述单电源电平转换芯片U3的T1OUT引脚和R1IN引脚分别与所述USB接口连接。


6.根据权利要求5所述的LoRa通信模块，其特征在于：还包括瞬态抑制二极管VP9、瞬态抑制二极管VP8、电阻R21和电阻R22，所述瞬态抑制二极管VP9串联于所述单电源电平转换芯片U3的T1OUT引脚和地之间，所述瞬态抑制二极管VP8串联于所述单电源电平转换芯片U3的R1I...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎旺，王念，彭再德，班红星，钱贵民，徐仲学，
申请(专利权)人：贵安新区华旭科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52