一种基于LoRaWAN通信的多功能可插拔式物联网模组的制作方法

一种基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组
技术领域
1.本发明属于通信技术领域，具体为一种基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组。


背景技术：

2.随着物联网技术的不断发展与进步，各种通讯方式层出不穷，例如常见的lora、wifi、bluetooth、4g、5g、nb、cat1等通讯方式，但现有的通讯节点通信方式普遍单一。当同一个场景存在不同的网络通信方式时，就会使得节点的通信方式不匹配，导致通信节点不能使用，从而需要更换节点以及其他设备，或者设置多种类型的节点，这样就大大增加了成本，管理也很麻烦，不方便统一管理。并且，目前市面上已有的通信模组方案，还是专注于一种通信模式，无法做到自由切换；故市面上为了兼容各种场景的物联网部署，一般部署多套物联网网关(工业路由器、wifi网关、zigbee网关、蓝牙网关、lora网关等)来实现兼容通信；但是，这种方式造价太高，而且网关普遍体积较大，还需要额外电源供电，使用非常不方便。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，解决了上述背景技术中提出的问题。
4.本发明技术方案如下：
5.一种基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，包括，
6.可插拔针脚电路，所述可插拔针脚电路用于连接通信节点设备的主板；
7.转换电路，所述转换电路与所述可插拔针脚电路电性连接，并且所述转换电路与可插拔针脚电路采用rs485通信，所述转换电路将接收到的rs485通信转换成usart通信；
8.主控电路，所述主控电路与所述转换电路电性连接，所述主控电路接收所述转换电路发送的usart通信，并判断所述usart通信的具体通信协议，匹配成对应的通信模组协议；
9.通信模组电路，所述通信模组电路与所述主控电路电性连接，并接收经过主控电路匹配了具体通信协议的信息，以将所述信息对外发送。
10.进一步，所述主控电路包括mcu芯片，所述mcu芯片的第4引脚以及第8引脚分别连接有第九电容以及第十电容，所述第九电容以及第十电容共同接地，所述第九电容与第十电容接地的线路同时连接mcu芯片的第7引脚。
11.进一步，所述mcu芯片内存储有多种通信协议作为标准通信协议，所述mcu芯片接收到转换电路发送的usart通信后，将所述usart通信作为待确认通信协议与mcu芯片内存储的多种标准通信协议进行逐一比对，当所述待确认通信协议与mcu芯片内存储的某一标准通信协议比对一致时，则将该待确认通信协议确认为目标通信协议，然后mcu芯片将所述目标通信协议发送至通信模组电路。
12.进一步，所述通信模组电路包括通信芯片，所述通信芯片的第6引脚和第7引脚分
别连接mcu芯片的第12引脚和第13引脚，所述通信芯片的第15引脚连接有偏角射频模块，通信芯片的第13引脚连接有相互并联的第六电容以及第十三电容，所述通信芯片的第14引脚通过线路连接在第13三引脚上，通信芯片的第11引脚以及第12引脚共同接地。
13.进一步，所述转换电路包括转换芯片，所述转换芯片的第12引脚以及第11引脚连接mcu芯片的第1引脚和第2引脚，所述转换芯片的第1引脚连接有第二电容，所述第二电容的另一端连接转换芯片的第3引脚，转换芯片的第4引脚连接第三电容，所述第三电容的另一端连接转换芯片的第5引脚，所述转换芯片的第6引脚连接第四电容，所述第四电容的另一端接地，转换芯片的第2引脚连接第一电容。
14.进一步，所述可插拔针脚电路包括可插拔针脚，所述可插拔针脚的第2引脚以及第3引脚分别连接转换芯片的第14引脚和第13引脚。
15.进一步，所述主控电路连接有多个扩展转换接口电路，以连接多个通信模组。
16.进一步，所述通信模组电路中的通信芯片为lora、wifi、bluetooth、4g、5g、nb、cat1中的一种或多种。
17.有益效果
18.相对于现有技术，本发明提供的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，具备以下有益效果：
19.本发明提供的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，通过可插拔针脚电路用于连接硬件节点设备的主板，以更换相应的模组；通过转换电路将节电设备的fs485通信转换成usart通信，并将usart通信发送给主控电路进行分析、匹配，通过主控电路将接收自转换电路的usart通信进行协议比对，匹配出对应的通信协议，然后由通信模组电路将相应协议的通信数据进行发送；其中通信模组电路作为一个整体，可以选择性更换，根据不同的通信信号要求场景，更换不同的通信模组电路即可，无需更换整个硬件节电设备；任何一种通信协议的信号传输给转换电路后，经由转换电路转换后发给主控电路，主控电路都可以经过分析匹配成对应的通信协议，再经由通信模组电路发送出去，有效提高了该物联网模组的通信灵活性。
20.本发明将多种通信协议集成到主控电路中，无需二次开发协议对接，有效减少开发成本；并且本发明通过该物联网模组即可达到与多种通讯设备实现通讯的目的，减少了成本和故障点，使设备通讯功能更加稳定可靠。
附图说明
21.图1为本发明的结构框图；
22.图2为本发明的主控电路的电路原理图；
23.图3为本发明的通信模组电路的电路原理图；
24.图4为本发明的转换电路的电路原理图；
25.图5为本发明的可插拔针脚电路的原理图。
26.图中：c1、第一电容，c2、第二电容，c3、第三电容，c4、第四电容，c6、第六电容，c9、第九电容，c10、第十电容，c13、第十三电容。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.如图1所示，一种基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，包括，
29.可插拔针脚电路，所述可插拔针脚电路用于连接通信节点设备的主板；
30.转换电路，所述转换电路与所述可插拔针脚电路电性连接，并且所述转换电路与可插拔针脚电路采用rs485通信，所述转换电路将接收到的rs485通信转换成usart通信；由于大多数节电设备都支持rs485通信，因此本发明通过转换电路将rs485通信转换为usart通信，当然，如果是支持rs232通信的节电设备，也可以将rs232通信转换成usart通信。
31.主控电路，所述主控电路与所述转换电路电性连接，所述主控电路接收所述转换电路发送的usart通信，并判断所述usart通信的具体通信协议，匹配成对应的通信模组协议；主控电路是该物联网模组的核心，其内部集成了多种标准通信协议，主控电路可以将接收到的转换电路的usart通信的数据通信协议与标注通信协议进行匹配，以匹配出对应的通信协议。
32.通信模组电路，所述通信模组电路与所述主控电路电性连接，并接收经过主控电路匹配了具体通信协议的信息，以将所述信息对外发送。
33.如图2所示，所述主控电路包括mcu芯片，所述mcu芯片的第4引脚以及第8引脚分别连接有第九电容c9以及第十电容c10，所述第九电容c9以及第十电容c10共同接地，所述第九电容c9与第十电容c10接地的线路同时连接mcu芯片的第7引脚；所述mcu芯片内存储有多种通信协议作为标准通信协议，所述mcu芯片接收到转换电路发送的usart通信后，将所述usart通信作为待确认通信协议与mcu芯片内存储的多种标准通信协议进行逐一比对，当所述待确认通信协议与mcu芯片内存储的某一标准通信协议比对一致时，则将该待确认通信协议确认为目标通信协议，然后mcu芯片将所述目标通信协议发送至通信模组电路。
34.如图3所示，所述通信模组电路包括通信芯片，所述通信芯片的第6引脚和第7引脚分别连接mcu芯片的第12引脚和第13引脚，所述通信芯片的第15引脚连接有偏角射频模块，通信芯片的第13引脚连接有相互并联的第六电容c6以及第十三电容c13，所述通信芯片的第14引脚通过线路连接在第13三引脚上，通信芯片的第11引脚以及第12引脚共同接地。
35.如图4所示，所述转换电路包括转换芯片，所述转换芯片的第12引脚以及第11引脚连接mcu芯片的第1引脚和第2引脚，所述转换芯片的第1引脚连接有第二电容c2，所述第二电容c2的另一端连接转换芯片的第3引脚，转换芯片的第4引脚连接第三电容c3，所述第三电容c3的另一端连接转换芯片的第5引脚，所述转换芯片的第6引脚连接第四电容c4，所述第四电容c4的另一端接地，转换芯片的第2引脚连接第一电容c1。
36.如图5所示所述可插拔针脚电路包括可插拔针脚，所述可插拔针脚的第2引脚以及第3引脚分别连接转换芯片的第14引脚和第13引脚。
37.本发明中，所述主控电路连接有多个扩展转换接口电路，以连接多个通信模组，可实现该模组能够同时接收和发送多种通信协议的信号，例如，可以同时实现lora、wifi、4g的信号传输。
38.本发明中，所述通信模组电路中的通信芯片为lora、wifi、bluetooth、4g、5g、nb、cat1中的一种或多种。
39.本发明提供的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组实用性强，能够满足多种主流通信协议及使用场景；可以根据不同的通信协议需求或使用场景选择更换通信模组电路，也可以在扩展转换接口电路中连接不同通信协议的通信模组。并且，本发明提供的物联网模组无需额外电源，通过可插拔针脚电路插接在节电设备的主板上，通过节电设备供电即可。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：包括，可插拔针脚电路，所述可插拔针脚电路用于连接通信节点设备的主板；转换电路，所述转换电路与所述可插拔针脚电路电性连接，并且所述转换电路与可插拔针脚电路采用rs485通信，所述转换电路将接收到的rs485通信转换成usart通信；主控电路，所述主控电路与所述转换电路电性连接，所述主控电路接收所述转换电路发送的usart通信，并判断所述usart通信的具体通信协议，匹配成对应的通信模组协议；通信模组电路，所述通信模组电路与所述主控电路电性连接，并接收经过主控电路匹配了具体通信协议的信息，以将所述信息对外发送。2.根据权利要求1所述的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：所述主控电路包括mcu芯片，所述mcu芯片的第4引脚以及第8引脚分别连接有第九电容以及第十电容，所述第九电容以及第十电容共同接地，所述第九电容与第十电容接地的线路同时连接mcu芯片的第7引脚。3.根据权利要求2所述的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：所述mcu芯片内存储有多种通信协议作为标准通信协议，所述mcu芯片接收到转换电路发送的usart通信后，将所述usart通信作为待确认通信协议与mcu芯片内存储的多种标准通信协议进行逐一比对，当所述待确认通信协议与mcu芯片内存储的某一标准通信协议比对一致时，则将该待确认通信协议确认为目标通信协议，然后mcu芯片将所述目标通信协议发送至通信模组电路。4.根据权利要求2所述的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：所述通信模组电路包括通信芯片，所述通信芯片的第6引脚和第7引脚分别连接mcu芯片的第12引脚和第13引脚，所述通信芯片的第15引脚连接有偏角射频模块，通信芯片的第13引脚连接有相互并联的第六电容以及第十三电容，所述通信芯片的第14引脚通过线路连接在第13三引脚上，通信芯片的第11引脚以及第12引脚共同接地。5.根据权利要求2所述的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：所述转换电路包括转换芯片，所述转换芯片的第12引脚以及第11引脚连接mcu芯片的第1引脚和第2引脚，所述转换芯片的第1引脚连接有第二电容，所述第二电容的另一端连接转换芯片的第3引脚，转换芯片的第4引脚连接第三电容，所述第三电容的另一端连接转换芯片的第5引脚，所述转换芯片的第6引脚连接第四电容，所述第四电容的另一端接地，转换芯片的第2引脚连接第一电容。6.根据权利要求5所述的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：所述可插拔针脚电路包括可插拔针脚，所述可插拔针脚的第2引脚以及第3引脚分别连接转换芯片的第14引脚和第13引脚。7.根据权利要求1-6任一项所述的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：所述主控电路连接有多个扩展转换接口电路，以连接多个通信模组。8.根据权利要求7所述的基于lorawan通信的多功能可插拔式物联网模组，其特征在于：所述通信模组电路中的通信芯片为lora、wifi、bluetooth、4g、5g、nb、cat1中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种基于LoRaWAN通信的多功能可插拔式物联网模组，包括，可插拔针脚电路，可插拔针脚电路用于连接通信节点设备的主板；转换电路，转换电路与可插拔针脚电路电性连接，并且转换电路与可插拔针脚电路采用RS485通信，转换电路将接收到的RS485通信转换成USART通信；主控电路，主控电路与转换电路电性连接，主控电路接收转换电路发送的USART通信，并判断USART通信的具体通信协议，匹配成对应的通信模组协议；通信模组电路，通信模组电路与主控电路电性连接，并接收经过主控电路匹配了具体通信协议的信息，以将信息对外发送；本发明具有灵活性强、成本低廉、稳定可靠的优点。稳定可靠的优点。稳定可靠的优点。


技术研发人员：杨金燚
受保护的技术使用者：杨金燚
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/8