无线传感器网络网关电路制造技术

本实用新型专利技术涉及计算机工程领域，旨在提供一种无线传感器网络网关电路，该网关电路包括微控制器电路、串行通讯电路、以太网电路、存储电路、交互电路、调试接口电路、电源电路和时钟电路；其中串行通讯电路与微控制器串行端口信号连接，以太网电路与微控制器以太网端口信号连接，存储电路与微控制器SPI端口信号和I/O口信号连接，交互电路与微控制器脉冲调制输出端口信号及I/O口信号连接，调试接口电路与微控制器调试端口信号连接，电源电路为整个网关提供电源，时钟电路为微控制器提供时钟。本实用新型专利技术支持通讯方式灵活、功耗低、体积小、处理能力强，还具备数据的实时存储功能；同时本实用新型专利技术还可以通过几种通讯方式对其固件进行远程升级，以支持更多的功能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于计算机工程领域，具体地说，是一种无线传感器网络网关电路。
技术介绍
无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输 网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。无线传感器网络实现了对数据的采集、处理和传输功能。大量的传感器节点将采集到的数据通过无线传感器网络网关(又称汇聚节点)发送到其它网络，比如局域网络、3G网络、GPRS网络、GSM网络等等。无线传感器网络网关充当了无线传感器网络到其它网络的桥梁作用，通常包括协议转换、数据传输、数据存储、在线配置等功能。由于无线传感器网络网关经常工作于野外，对能源及功耗的要求较高，且很可能在通讯时出现某一方暂时出现故障等问题，而已有的无线传感器网络网关通常只支持有限的传输方式，不具备数据的实时存储功能，并且功耗较高；现阶段缺乏一种灵活方便又安全可靠的网关电路。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种无线传感器网络网关电路。该无线传感器网络网关具备支持通讯方式灵活、功耗低、体积小、处理能力强等优点，还具备数据的实时存储功能；当通讯的某一方出现故障时，无线传感器网络网关自动存储数据于本地；当通讯恢复时，续传存储的数据，从而提高了系统的可靠性。同时本技术还可以通过几种通讯方式对其固件进行远程升级，以支持更多的功能，因此具备较高的灵活性。为了实现上述技术目的，本技术的技术方案采用如下一种无线传感器网络网关电路，包括微控制器电路、串行通讯电路、以太网电路、存储电路、交互电路、调试接口电路、电源电路和时钟电路。微控制器电路包括微控制器，串行通讯电路与微控制器串行端口信号连接，以太网电路与微控制器以太网端口信号连接，存储电路与微控制器SPI端口信号和I/O 口信号连接，交互电路与微控制器脉冲调制输出端口信号及I/o 口信号连接，调试接口电路与微控制器调试端口信号连接，电源电路为整个网关提供电源，时钟电路为微控制器提供时钟。所述的微控制器电路包括微控制器、第一 MII接口选通电阻Rl和第一下拉电阻R2，第一 MII接口选通电阻Rl的一端与微控制器41脚连接，第一 MII接口选通电阻Rl的另一端接地，第一下拉电阻R2的一端与微控制器58脚连接，第一下拉电阻R2的另一端接3. 3V电源；所述的串行通讯电路包括第一滤波电容C31、第二滤波电容C32、第三滤波电容C33、第四滤波电容C34、接插件J2、接插件J3、接插件J4、串行通讯电平转换芯片U4，第一滤波电容C31的一端与串行通讯电平转换芯片U4的4脚连接，第一滤波电容C31的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的5脚连接，第二滤波电容C32的一端与串行通讯电平转换芯片U4的I脚连接，第二滤波电容C32的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的3脚连接，第三滤波电容C33的一端、第四滤波电容C34的一端、串行通讯电平转换芯片U4的15脚、接插件J2的2脚、接插件J3的5脚、接插件J4的2脚接地，第三滤波电容C33的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的2脚连接，第四滤波电容C34的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的6脚连接，接插件J2的I脚接5V电源，接插件J3的I脚、4脚、6脚、7脚、8脚、9脚悬空，接插件J3的2脚与串行通讯电平转换芯片U4的14脚连接，接插件J3的3脚与串行通讯电平转换芯片U4的13脚连接，接插件J4的I脚、串行通讯电平转换芯片U4的16脚接3.3V电源，接插件J4的3脚与微控制器13脚连接，接插件J4的4脚与微控制器12脚连接，串行通讯电平转换芯片U4的11脚与微控制器27脚连接，串行通讯电平转换芯片U4的12脚与微控制器26脚连接，串行通讯电平转换芯片U4的7脚、8脚、9脚、10脚悬空。所述的以太网电路包括第五滤波电容C27、第六滤波电容C28、第七滤波电容C29、第八滤波电容C30、第一上拉电阻R5、第二上拉电阻R6、第二下拉电阻R7、第三下拉电阻R8、 第一限流电阻R3、第二限流电阻R4、接插件ETH，第五滤波电容C27的一端、第一上拉电阻R5的一端、接插件ETH的4脚与微控制器46脚连接,第六滤波电容C28的一端、第二上拉电阻R6的一端、接插件ETH的3脚与微控制器43脚连接，第七滤波电容C29的一端、第二下拉电阻R7的一端、接插件ETH的7脚与微控制器40脚连接，第八滤波电容C30的一端、第三下拉电阻R8的一端、接插件ETH的8脚与微控制器37脚连接，第一限流电阻R3的一端与接插件ETH的2脚连接，第二限流电阻R4的一端与接插件ETH的11脚连接，第一限流电阻R3的另一端与微控制器59脚连接，第二限流电阻R4的另一端与微控制器60脚连接，第五滤波电容C27的另一端、第六滤波电容C28的另一端、第二下拉电阻R7的另一端、第三下拉电阻R8的另一端、接插件ETH的10脚接地，第七滤波电容C29的另一端、第八滤波电容C30的另一端、第一上拉电阻R5的另一端、第二上拉电阻R6的另一端接3. 3V电源，接插件ETH的I脚、5脚、6脚、12脚接3. 3V电源，接插件ETH的9脚悬空。所述的存储电路包括第五上拉电阻R27、闪存U3，第五上拉电阻R27的一端、闪存U3的3脚与微控制器73脚连接，第五上拉电阻R27的另一端、闪存U3的5脚接3. 3V电源，闪存U3的I脚与微控制器29脚连接，闪存U3的2脚与微控制器30脚连接，闪存U3的4脚接地，闪存U3的6脚与微控制器72脚连接，闪存U3的7脚与微控制器28脚连接，闪存U3的8脚与微控制器31脚连接。所述的交互电路包括第三限流电阻R21、第四限流电阻R22、第五限流电阻R23、第六限流电阻R17、第一指示灯D2、第二指示灯D3、第三指示灯D4、第六上拉电阻R18、第七上拉电阻R24、第八上拉电阻R25、第一匹配电阻R19、第二匹配电阻R20、第一三极管Q5、第一匹配电容C35、蜂鸣器BZ1、第一按键BSL、第二按键RESET，第三限流电阻R21的一端与第一指示灯D2的阴极连接，第三限流电阻R21的另一端接地，第四限流电阻R22的一端与第二指示灯D3的阴极连接，第四限流电阻R22的另一端与微控制器71脚连接，第五限流电阻R23的一端与第三指示灯D4的阴极连接，第五限流电阻R23的另一端与微控制器70脚连接，第六限流电阻R17的一端、第六上拉电阻R18的一端、第一三极管Q5的基极连接，第六限流电阻R17的另一端与微控制器67脚连接，第一指示灯D2、第二指示灯D3、第三指示灯D4的阳极接3. 3V电源，第六上拉电阻R18的另一端、第一三极管Q5的发射极接5V电源，第七上拉电阻R24的一端、第一按键BSL的一端与微控制器61脚连接,第七上拉电阻R24的另一端接3. 3V电源，第八上拉电阻R25的一端、第二按键RESET的一端与微控制器64脚连接，第八上拉电阻R25的另一端接3. 3V电源,第一匹配电阻R19的一端、第一三极管Q5的集电极、蜂鸣器BZl的一端与第二匹配电阻R20的一端连接,第一匹配电阻R19的另一端与第一匹配电容C35的阳极连接,第二匹配电阻R20的另一端、蜂鸣器BZl的另一端与微控制器66脚连接，第一匹配电容C35的另一端、第一按键B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络网关电路，其特征在于包括微控制器电路、串行通讯电路、以太网电路、存储电路、交互电路、调试接口电路、电源电路和时钟电路； 所述微控制器电路包括微控制器； 所述串行通讯电路与所述微控制器的串行端口信号连接； 所述以太网电路与所述微控制器的以太网端口信号连接； 所述存储电路与所述微控制器的SPI端口信号和I/O 口信号连接； 所述交互电路与所述微控制器的脉冲调制输出端口信号及I/o 口信号连接； 所述调试接口电路与所述微控制器的调试端口信号连接； 所述电源电路为整个网关提供电源； 所述时钟电路为所述微控制器提供时钟。2.根据权利要求I所述的无线传感器网络网关电路，其特征在于，所述微控制器电路包括微控制器、第一 MII接口选通电阻Rl和第一下拉电阻R2 ； 所述第一 MII接口选通电阻Rl的一端与所述微控制器41脚连接，第一 MII接口选通电阻Rl的另一端接地； 所述第一下拉电阻R2的一端与所述微控制器58脚连接，第一下拉电阻R2的另一端接3. 3V电源。3.根据权利要求I所述的无线传感器网络网关电路，其特征在于，所述串行通讯电路包括第一滤波电容C31、第二滤波电容C32、第三滤波电容C33、第四滤波电容C34、接插件J2、接插件J3、接插件J4、串行通讯电平转换芯片U4 ； 所述第一滤波电容C31的一端与串行通讯电平转换芯片U4的4脚连接，第一滤波电容C31的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的5脚连接； 所述第二滤波电容C32的一端与串行通讯电平转换芯片U4的I脚连接，第二滤波电容C32的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的3脚连接； 所述第三滤波电容C33的一端、第四滤波电容C34的一端、串行通讯电平转换芯片U4的15脚、接插件J2的2脚、接插件J3的5脚、接插件J4的2脚接地，第三滤波电容C33的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的2脚连接，第四滤波电容C34的另一端与串行通讯电平转换芯片U4的6脚连接，接插件J2的I脚接5V电源，接插件J3的I脚、4脚、6脚、7脚、8脚、9脚悬空，接插件J3的2脚与串行通讯电平转换芯片U4的14脚连接，接插件J3的3脚与串行通讯电平转换芯片U4的13脚连接，接插件J4的I脚、串行通讯电平转换芯片U4的16脚接3. 3V电源，接插件J4的3脚与微控制器13脚连接，接插件J4的4脚与微控制器12脚连接，串行通讯电平转换芯片U4的11脚与微控制器27脚连接，串行通讯电平转换芯片U4的12脚与微控制器26脚连接，串行通讯电平转换芯片U4的7脚、8脚、9脚、10脚悬空。4.根据权利要求I所述的无线传感器网络网关电路，其特征在于，所述以太网电路包括第五滤波电容C27、第六滤波电容C28、第七滤波电容C29、第八滤波电容C30、第一上拉电阻R5、第二上拉电阻R6、第二下拉电阻R7、第三下拉电阻R8、第一限流电阻R3、第二限流电阻R4、接插件ETH; 所述第五滤波电容C27的一端、第一上拉电阻R5的一端、接插件ETH的4脚与微控制器46脚连接,第六滤波电容C28的一端、第二上拉电阻R6的一端、接插件ETH的3脚与微控制器43脚连接，第七滤波电容C29的一端、第二下拉电阻R7的一端、接插件ETH的7脚与微控制器40脚连接，第八滤波电容C30的一端、第三下拉电阻R8的一端、接插件ETH的8脚与微控制器37脚连接，第一限流电阻R3的一端与接插件ETH的2脚连接，第二限流电阻R4的一端与接插件ETH的11脚连接，第一限流电阻R3的另一端与微控制器59脚连接，第二限流电阻R4的另一端与微控制器60脚连接，第五滤波电容C27的另一端、第六滤波电容C28的另一端、第二下拉电阻R7的另一端、第三下拉电阻R8的另一端、接插件ETH的10脚接地，第七滤波电容C29的另一端、第八滤波电容C30的另一端、第一上拉电阻R5的另一端、第二上拉电阻R6的另一端接3. 3V电源，接插件ETH的I脚、5脚、6脚、12脚接3. 3V电源，接插件ETH的9脚悬空。5.根据权利要求I所述的无线传感器网络网关电路，其特征在于，所述存储电路包括第五上拉电阻R27、闪存U3 ； 所述第五上拉电阻R27的一端、闪存U3的3脚与微控制器73脚连接，第五上拉电阻R27的另一端、闪存U3的5脚接3. 3V电源，闪存U3的I脚与微控制器29脚连接，闪存U3 的2脚与微控制器30脚连接，闪存U3的4脚接地，闪存U3的6脚与微控制器72脚连接，闪存U3的7脚与微控制器28脚连接，闪存U3的8脚与微控制器31脚连接。6.根据权利要求I所述的无线传感器网络网关电路，其特征在于，所述交互电路包括第三限流电阻R21、第四限流电阻R22、第五限流电阻R23、第六限流电阻R17、第一指示灯D2、第二指示灯D3、第三指示灯D4、第六上拉电阻R18、第七上拉电阻R24、第八上拉电阻R25、第一匹配电阻R19、第二匹配电阻R20、第一三极管Q5、第一匹配电容C35、蜂鸣器BZ1、第一按键BSL、第二按键RESET ； 所述第三限流电阻R21的一端与第一指示灯D2的阴极连接，第三限流电阻R21的另一端接地，第四限流电阻R22的一端与第二指示灯D3的阴极连接，第四限流电阻R22的另一端与微控制器71脚连接，第五限流电阻R23的一端与第三指示灯D4的阴极连接，第五限流电阻R23的另一端与微控制器70脚连接，第六限流电阻R17的一端、第六上拉电阻R18的一端、第一三极管Q5的基极连接，第六限流电阻R17的另一端与微控制器67脚连接，第一指示灯D2、第二指示灯D3、第三指示灯D4的阳极接3. 3V电源，第六上拉电阻R18的另一端、第一三极管Q5的发射极接5V电源，第七上拉电阻R24的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，李二涛，
申请(专利权)人：杭州百翔科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：