基于多无线传输协议的网关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于多无线传输协议的网关,它涉及一种网关设计结构。它包括第一主控芯片、第二主控芯片和PC串口调节助手，第一主控芯片与第二主控芯片相连，第一主控芯片、第二主控芯片均与PC串口调节助手相连；所述的第一主控芯片包括WIFI模块、蓝牙模块、zigbee和串口模块，WIFI模块、蓝牙模块、zigbee均与串口模块相连，串口模块与PC串口调节助手相连。本实用新型可以克服传统网关单一传输协议的缺陷，网络内的wifi模块，蓝牙模块，GPRS模块，3G模块与Zigbee模块可以实现数据的自由传输。
【专利说明】基于多无线传输协议的网关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种网关设计结构，具体涉及一种基于多无线传输协议的网关。
【背景技术】
[0002]网关又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。传统的网关在传输方面存在一些缺陷:它只具备单一的传输协议，不能实现网络内的wifi模块，蓝牙模块，GPRS模块，3G模块与Zigbee模块可以实现数据的自由传输。
实用新型内容
[0003]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种基于多无线传输协议的网关，可以克服传统网关单一传输协议的缺陷，网络内的wifi模块，蓝牙模块，GPRS模块，3G模块与Zigbee模块可以实现数据的自由传输。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:基于多无线传输协议的网关，包括第一主控芯片、第二主控芯片和PC串口调节助手，第一主控芯片与第二主控芯片相连，第一主控芯片、第二主控芯片均与PC串口调节助手相连；所述的第一主控芯片包括WIFI模块、蓝牙模块、zigbee和串口模块，WIFI模块、蓝牙模块、zigbee均与串口模块相连，串口模块与PC串口调节助手相连。
[0005]所述的第一主控芯片与第二主控芯片均采用STM32F107单片机。
[0006]所述的WIFI模块是基于Uart接口的符合WiFi无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.1l协议栈以及TCP/IP协议栈，能实现用户串口数据到无线网络之间的转换。通过Uart-Wifi模块，传统的串口设备也能轻松接入无线网络。
[0007]所述的第一主控芯片最小系统电路包括电源电路、复位电路、外部时钟电路、晶振电路和与入电路。
[0008]本实用新型在ARM Contex-M3处理器上构建嵌入式Web服务器，通过扩展W1-Fi模块，蓝牙模块，GPRS模块，3G模块与Zigbee模块，网口实现无线网络的建立以及与Internet的连接从而实现数据传输。
[0009]本实用新型的有益效果:可以克服传统网关单一传输协议的缺陷，网络内的wifi模块，蓝牙模块，GPRS模块，3G模块与Zigbee模块可以实现数据的自由传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；[0012]图2为本实用新型的电源电路图；
[0013]图3-4为本实用新型的电源引脚滤波电路图；
[0014]图5为本实用新型的晶振时钟电路图；
[0015]图6为本实用新型的复位电路图；
[0016]图7为本实用新型的仿真写入电路图。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面 结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0018]参照图1-7，本【具体实施方式】采用以下技术方案:基于多无线传输协议的网关，包 括第一主控芯片A、第二主控芯片B和PC串口调节助手I相连，第一主控芯片A与第二主控 芯片B相连，第一主控芯片A、第二主控芯片B均与PC串口调节助手I ;所述的第一主控芯 片A包括WIFI模块2、蓝牙模块3、zigbee4和串口模块5，WIFI模块2、蓝牙模块3、zigbee4 均与串口模块5相连，串口模块5与PC串口调节助手I相连。
[0019]值得注意的是，所述的第一主控芯片A与第二主控芯片B均采用STM32F107单片 机。
[0020]值得注意的是，所述的WIFI模块是基于Uart接口的符合WiFi无线网络标准的嵌 入式模块，内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能实现用户串口数 据到无线网络之间的转换。通过Uart-Wifi模块，传统的串口设备也能轻松接入无线网络。
[0021]此外，所述的第一主控芯片A最小系统电路包括电源电路、复位电路、外部时钟电 路、晶振电路和与入电路。
[0022]电源电路如图2所示，电路中，引脚6的VBAT为电池，引脚22的VDDA为外部芯片 电源，VDD_r5为外部电源，供给3.3V，VSSA接地。
[0023]电源引脚滤波电路如图3和图4所示。图3中在芯片的电源引脚和地引脚之间连 接5个滤波电容，用来滤除电源的毛刺。图4中使用电感来滤除电源中的交流信号，并使 用一大一小两个电容来分别滤除电源中的低频噪声和高频噪声。VDDA是经滤波后得到的， VSSA是经滤波后的电感所得到的。减少引线，可增加输入电流大小，Vref为参考电压，电感 的作用是通直流阻交流，电容的作用是进行滤波，在参考电压之间增加0.1uF和IOuF的滤 波电容，其中小电容可以虑高频噪声干扰，大电容可以虑低频噪声干扰。
[0024]外部时钟电路在单片机系统里，晶振的作用很大，它结合单片机内部的电路，产生 单片机运行时需要的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振 提供的时钟频率越高，那单片机运行的速度就越快。晶振分为有源晶振和无源晶振两种，本 系统中使用的是无源晶振，晶振时钟电路如图5所示。本系统使用的是无源晶振是25MHz的 晶振，外加两个电容，大小为20pF，电容大小由芯片手册中指定，输入信号经OSC IN进入， 经Xl无源晶振，最后输出的信号依然为25MHz，由此产生反馈。
[0025]复位电路中使用MAX809复位管理芯片，MAX809为低电平复位管理芯片。用于监控 微控制器和其他逻辑系统的电源电压。它可以在上电、掉电和节点情况下向微控制器提空 复位信号，当电源电压低于预设的门槛电压时，器件会发出复位信号，直到在一段时间内电源电压又恢复到高于门槛电压为止。MAX809有低电平有效的复位输出，典型值是17uA的低电源电流使MAX809能理想的用于便携式、电池供电的设备。它使用3管脚的S0T23封装。
[0026]复位电路如图6所示。NRST芯片为复位引脚，平常都为高电平，在复位电路中，都会不断监测3号引脚的电压值，当3号引脚的电压值低于2.3V的时候，2号引脚会产生低电平，以此来给主控芯片STM32复位。
[0027]仿真与入电路如图7所不。仿真与入电路有两种与入方式，分别为JTAG和SWD。JTAG也是一种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等。标准的JTAG接口是4线:TMS、TCK、TD1、TD0,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。相关JTAG引脚的定义为:TCK为测试时钟输入；TDI为测试数据输入，数据通过TDI引脚输入JTAG接口 ；TD0为测试数据输出，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出；TMS为测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；TRST为测试复位，输入引脚，低电平有效。
[0028]SffD模式比JTAG在高速模式下面更加可靠。在大数据量的情况下面JTAG下载程序会失败，但是SWD发生的几率会小很多。当GPIO刚好缺一个的时候，可以使用SWD仿真，这种模式支持更少的引脚。当板子体积有限的时候推荐使用SWD模式，它需要的引脚少，当然需要的PCB空间就小了。所以一般用SWD模式更好一些。
[0029]本【具体实施方式】STM32F107单片机有如下特点:ARM公司的高性能” Cortex_M3”内核，1.25DMips/MHz,而 ARM7TDMI 只有 0.95DMips/MHz ;一流的外设，I μ s 的双 12 位 ADC,4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度；低功耗，在72MHz时消耗36mA (所有外设处于工作状态)，待机时下降到2 μ A ;最大的集成度，复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等；简单的结构和易用的工具。
[0030]本【具体实施方式】可以克服传统网关单一传输协议的缺陷，网络内的wifi模块，蓝牙模块，GPRS模块，3G模块与Zigbee模块可以实现数据的自由传输。
[0031]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.基于多无线传输协议的网关，其特征在于，包括第一主控芯片(A)、第二主控芯片(B)和PC串口调节助手(I)，第一主控芯片(A)与第二主控芯片(B)相连，第一主控芯片(A)、第二主控芯片(B)均与PC串口调节助手(I)相连；所述的第一主控芯片(A)包括WIFI模块(2)、蓝牙模块(3),zigbee (4)和串口模块(5)，WIFI模块(2)、蓝牙模块(3),zigbee4均与串口模块(5)相连，串口模块(5)与PC串口调节助手⑴相连。
2.根据权利要求1所述的基于多无线传输协议的网关，其特征在于，所述的第一主控芯片(A)与第二主控芯片(B)均采用STM32F107单片机。
3.根据权利要求1所述的基于多无线传输协议的网关，其特征在于，所述的WIFI模块⑵是基于Uart接口的符合WiFi无线网络标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE802.1l协议栈以及TCP/IP协议栈，能实现用户串口数据到无线网络之间的转换，通过Uart-Wifi模块，传统的串口设备也能轻松接入无线网络。
4.根据权利要求1所述的基于多无线传输协议的网关，其特征在于，所述的第一主控芯片(A)最小系统电路包括电源电路、复位电路、外部时钟电路、晶振电路和与入电路。
【文档编号】H04W88/16GK203446038SQ201320571921
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】缪伟, 莫晓晖, 张磊, 张乐, 司昂 申请人:金陵科技学院