物联网外设的即插即用转换电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种物联网外设的即插即用转换电路及方法，属于物联网技术领域。本发明专利技术的即插即用转换电路包括外设插槽、板载ID输入器、移位寄存器和微控制器接口；外设插槽包括多个插槽，各插槽内的引脚采用指定间距排列；板载ID输入器用于用户输入待插入外设的外设ID；移位寄存器为并入串出移位寄存器，用于记录每个插槽的使用状态和用户输入的外设ID，作为当前外设的外设ID数据并输出至物联网控制设备；述微控制器接口用于提供与微控制单元之间的数据传输接口。本发明专利技术还公开了基于该即插即用转换电路的外设即插即用方法。本发明专利技术提供了一种通用的外设接口电路，能够方便的将外设接入到物联网系统中，而不像传统物联网系统那样需要定制的外设接口。样需要定制的外设接口。样需要定制的外设接口。

【技术实现步骤摘要】
物联网外设的即插即用转换电路及方法


[0001]本专利技术属于物联网
，具体涉及一种物联网外设的即插即用转换电路及方法。

技术介绍

[0002]各种信息采集设备与网络相连接形成物联网(Internet of Things,IoT)，从而实现将承载信息的这些单个的物体连接起来，形成巨大的信息网络，方便了对单个物体的识别、管理和监控。即通过广泛部署具有嵌入式识别、传感和驱动功能的空间分布设备，将互联网和Web等应用扩展到物理领域。通过适当的信息和通信技术将数字世界和物理实体连接起来，从而实现一个全新的应用和服务类别—“万物互联”。目前，物联网技术飞速发展，在工业、智慧城市和智慧医疗等多个领域取得了广泛应用。依靠5G网络的发展，物联网应用几乎可以毫无延迟地实时收集、分析和管理数据，实现进一步的技术创新。物联网浪潮将为整个工业的各个阶段和各个领域带来巨大改变。
[0003]随着物联网技术的发展，在越来越多物联网的应用中，为方便信息的采集和管理，一种解决方案是通过单独的物联网控制设备来控制对应的物联网感知终端，这些单独的物联网控制设备可以是具备移动性的智能终端，物联网感知终端包括物联网设备和一组定制的外设(物联网终端的外围设备，如传感器、驱动电机等)，外设接入物联网设备，物联网设备通过微控制器对其进行控制。然而，目前针对不同的物联网应用，需要定制物联网感知终端的终端功能，定制终端功能就需要定制化为其部署外设。面对日益增长的应用需求，物联网设备需要快速迭代以更新功能，这就需要物联网设备在较短的开发周期内完成功能外设的更新，导致更新成本的高昂。目前虽然有模块化物联网终端的解决方案，通过外设的即插即用更新功能，但这些方案中的物联网终端和外设都定制的，并非商用现货(Commercial Off
‑
The
‑
Shelf,COTS)。当新需求产生时，这些方案首先需要对外设和终端进行定制化设计才能实现所谓的即插即用，没有从根本上解决物联网设备定制化开发困难的问题，进而阻碍了物联网设备的快速发展和大规模部署。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种物联网外设的即插即用转换电路，以便于外设(如COTS)快速接入物联网设备。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种物联网外设的即插即用转换电路，包括外设插槽、板载ID输入器、移位寄存器和微控制器接口；
[0007]所述外设插槽包括多个插槽，每个插槽包括一定数量的引脚，且各插槽内的引脚采用指定间距排列；
[0008]所述板载ID输入器用于用户输入待插入外设的外设ID；
[0009]所述移位寄存器为并入串出移位寄存器，用于记录每个插槽的使用状态和用户输
入的外设ID，作为当前插入外设插槽的外设的外设ID数据并输出至物联网控制设备；
[0010]所述微控制器接口用于提供与微控制单元之间的数据传输接口。
[0011]进一步的，所述外设插槽的每个插槽通过一个N路或非门接入移位寄存器，其中，N表示外设插槽的插槽数量。
[0012]进一步的，所述板载ID输入器包括一定数量的拨码盘，所述移位寄存器记录的数据长度为其中，X表示拨码盘的数量，K表示每个拨码盘采用的数制方式(如16进制、8进制等等)，N表示外设插槽的插槽数量。
[0013]进一步的，所述外设插槽的每个插槽的引脚采用带有凸起的引脚，且各引脚靠近外设的供电引脚。
[0014]进一步的，所述外设插槽的每个插槽的引脚包括：一组供电引脚、一个反馈引脚和15个通用输入输出引脚。
[0015]进一步的，所述板载ID输入器的每个拨码盘采用16进制的数制方式。
[0016]另一方面，本专利技术提供了一种外设的即插即用方法，包括下列步骤：
[0017]基于上述任一项所述的即插即用转换电路，用户通过即插即用转换电路的板载ID输入器输入待插入外设的外设ID；
[0018]外设ID输入完毕后，在即插即用转换电路的外设插槽中执行外设的插/拔操作；
[0019]即插即用转换电路的移位寄存器并行载入每个插槽的使用状态和用户输入的外设ID作为外设ID数据，待外设的插/拔操作完毕后，所述移位寄存器在时钟信号的驱动下串行输出外设ID数据至物联网控制设备；
[0020]物联网控制设备基于收到的外设ID数据匹配对应的外设配置，完成对该外设即插即用接入。
[0021]本专利技术提供的技术方案至少带来如下有益效果：本专利技术提供了一种通用的外设接口电路，能够方便的将外设(如COTS)接入到物联网系统中，而不像传统物联网系统那样需要定制的外设接口。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的即插即用转接电路的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例中，采用的带凸起引脚与普通引脚的对比示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例中，即插即用转接电路的电路工作时序示意图，其中，H表示高电平，L表示低电平；
[0026]图4是本专利技术实施例中，采用的即插即用转接电路框图；
[0027]图5是本专利技术实施例中，即插即用转接电路的工作流程图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0029]为了方便外设的即插即用，本专利技术实施例提供了一种物联网外设的即插即用转换电路，可供外设快速接入到即插即用平台(即物联网设备)，进而实现对外设的数据传输和控制等操作。
[0030]本专利技术实施例提供的物联网外设的即插即用转换电路，包括：外设插槽、板载ID输入器、移位寄存器和微控制器接口；其中，外设插槽具备丰富的物理引脚作为外设的接口，能够满足绝大部分的外设需求，板载ID输入器可以帮助用户能够方便的输入所使用的外设ID，而移位寄存器能够将用户输入ID数据记录下来并输出到物联网控制设备(也称为网关)，进而将外设的信息和配置参数等数据传输至网关，网关便能够依据外设信息对外设实现控制。微控制器接口用于提供与微控制单元之间的数据传输接口。
[0031]为了便于外设的即插即用，作为一种可能的实现方式，本专利技术实施例中，设置了如图1所示的外设即插即用转接电路，其具体结构包括：
[0032]1)外设插槽。
[0033]转接电路上可以配备N个具有M个针脚的插槽，插槽内的针脚采用标准间距排列(2.54mm/1.27mm/2mm等)。在实际使用时，用户只需要用通用杜邦线外设连接在外设接口上，只要根据外设的引脚顺序进行连接就能确保后续的正常使用(如外设的脚r连接到接口上的脚r上)。这样的设计使得外设的连接不受其接口形状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物联网外设的即插即用转换电路，其特征在于，包括外设插槽、板载ID输入器、移位寄存器和微控制器接口；所述外设插槽包括多个插槽，每个插槽包括一定数量的引脚，且各插槽内的引脚采用指定间距排列；所述板载ID输入器用于用户输入待插入外设的外设ID；所述移位寄存器为并入串出移位寄存器，用于记录每个插槽的使用状态和用户输入的外设ID，作为当前插入外设插槽的外设的外设ID数据并输出至物联网控制设备；所述微控制器接口用于提供与微控制单元之间的数据传输接口。2.如权利要求1所述的即插即用转换电路，其特征在于，所述外设插槽的每个插槽通过一个N路或非门接入移位寄存器，其中，N表示外设插槽的插槽数量。3.如权利要求1所述的即插即用转换电路，其特征在于，所述板载ID输入器包括一定数量的拨码盘，所述移位寄存器记录的数据长度为其中，X表示拨码盘的数量，K表示每个拨码盘采用的数制方式(如16进制、8进制等等)，N表示外设插槽的插槽数量。4.如权利要求1至3任一项所述的即插即用转换电...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁力，张翀，邵贤栋，张竣钦，张光远，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：