一种低压家储用数据传输模块

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体是一种低压家储用数据传输模块。

背景技术

家庭储能系统需要将一些关键数据传输到监控平台，比如云平台或者手机APP等；同时由于家庭储能系统客户分散，远到欧洲等地区，需要远程升级程序时，售后人员现场升级需要的差旅费等成本极高；因此需要一种能远程传输数据的模块进行关键数据上传及远程更新程序数据下传；而家储系统内的数据采集平台只有串口通信方式，其为本地通信方式，需要现场连接PC机才能进行数据传输，因此需要一种将串口信号转化为网络信号的模块，而由于有线网络需要布置网线，对于家庭储能系统的一些安装位置，比如阳台、花园等，布置网线并不方便；因此本发明设计一种串口转wifi模块；可以在远程平台与家庭储能系统之间传输数据；

目前已有串口转wifi模块的不足之处：一是接口单一只有RS485或者RS232其中之一的接口，而家庭储能系统根据需求不同，可能会存在RS485、RS232两种接口；二是不具备不开盖加载程序功能，而串口转wifi模块有时需要不开盖加载程序，提高加载程序的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压家储用数据传输模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低压家储用数据传输模块，包括MCU和wifi模块ESP-07S，所述MCU通过ESP_RST与wifi模块ESP-07S相连并控制wifi模块的复位，MCU通过MCU_ESP_ESPEN与wifi模块ESP-07S相连并控制wifi模块的使能，MCU通过MCU_ESP_TX1、 ESP_MCU_RX1与wifi模块ESP-07S通信，MCU通过MCU_ESP_RX1EN与MOS管Q2相连并控制ESP_MCU_RX1的通断，外部串口232输入信号Master_MCU_232RX经连接器P3的PIN2进入；经二极管D18、电阻R36组成的接口保护电路后成为RS232IN，再经232与TTL电平转换芯片U5成为3232_MCU__232RX，再经电阻R8、二极管D12、电阻R10组成的232与485输入信号选择电路成为EX_MCU__RX，进入MCU进行处理，串口输出信号从MCU输出，一路经TTL与232电平转换芯片U5成为RS232OUT，经电阻R37、二极管D19组成的接口保护电路后成为MCU_Master_232TX，再经连接器P3的PIN3输出到外部设备；另一路经TTL与485电平转换芯片U4并经电感L4、电感L5、二极管D13、二极管D15、二极管D17组成的接口保护电路后成为RS485+、RS485-，再经连接器P3的PIN7、PIN8输出到外部设备，外部串口485输入信号RS485+、RS485-经连接器P3的PIN7、PIN8进入，经电感L4、电感L5、二极管D13、二极管D15、二极管D17组成的接口保护电路，再经485与TTL电平转换芯片U4成为HVD_MCU_485RX，再经电阻R1、二极管D11、电阻R4组成的232与485输入信号选择电路成为EX_MCU__RX，进入MCU进行处理。

作为本发明的进一步技术方案，所述Wifi模块的加载程序232输入信号PC_ESP__DL_RX0_232由程序加载PC机经连接器P4的PIN3输入，经232与TTL转换芯片U5，成为PC_ESP__DL_RX0输入wifi模块ESP-07S。

作为本发明的进一步技术方案，所述Wifi模块的加载程序232输出信号ESP_PC_DL_TX0从wifi模块ESP-07S输出经TTL与232电平转换芯片U5成为ESP_PC_DL_TX0_232，并经连接器P4的PIN1输出到程序加载PC机。

作为本发明的进一步技术方案，所述连接器P3的PIN9输入BOOT0_24V启动选择信号，经R30、R31电阻分压电路与BOOT0信号连接，BOOT0、BOOT1与MCU相应引脚相连，用拔码开关SW1选择MCU的BOOT启动方式。

作为本发明的进一步技术方案，所述MCU的型号为STM32F103RB。

作为本发明的进一步技术方案，还包括电源模块，电源模块输出电压包括3.3V和5V电压。

作为本发明的进一步技术方案，所述485与TTL电平转换芯片U4的型号为SN65HVD72DR，TTL与232电平转换芯片U5的型号为MAX3232CSE。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）采用了wifi通信方式，使得家庭储能系统可以无需现场监控及加载程序；并且无需配置网线；节省了售后维护成本，提高了维护效率；也扩展了家庭储能系统的安装位置；使得家庭储能系统可以安装到阳台、花园等不方便布置网线的地方；

2）由于串口部分兼容RS485、RS232两种接口；因此在家庭储能系统设计时无需选择两种接口的串口转wifi模块，而只需要使用本模块即可，减小了选型时间及成本；

3）由于RS485、RS232两种接口通过硬件电路设计共用一个MCU的UART接口，软件配置时无需选择不同的UART接口，方便了软件配置，提高了软件配置效率。

附图说明

图1为本发明的应用场景图。

图2为整体电路示意图。

图3为MCU的电路图。

图4为供电模块的电路图。

图5为Wifi模块的电路图。

图6为电平转换示意图。

图7为装配爆炸图。

图中：1-外壳；2-wifi模块；3-端盖；4-防水盖。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，实施例1：一种低压家储用数据传输模块，包括MCU和wifi模块ESP-07S，所述MCU通过ESP_RST与wifi模块ESP-07S相连并控制wifi模块的复位，MCU通过MCU_ESP_ESPEN与wifi模块ESP-07S相连并控制wifi模块的使能，MCU通过MCU_ESP_TX1、 ESP_MCU_RX1与wifi模块ESP-07S通信，MCU通过MCU_ESP_RX1EN与MOS管Q2相连并控制ESP_MCU_RX1的通断，外部串口232输入信号Master_MCU_232RX经连接器P3的PIN2进入；经二极管D18、电阻R36组成的接口保护电路后成为RS232IN，再经232与TTL电平转换芯片U5成为3232_MCU__232RX，再经电阻R8、二极管D12、电阻R10组成的232与485输入信号选择电路成为EX_MCU__RX，进入MCU进行处理，串口输出信号从MCU输出，一路经TTL与232电平转换芯片U5成为RS232OUT，经电阻R37、二极管D19组成的接口保护电路后成为MCU_Master_232TX，再经连接器P3的PIN3输出到外部设备；另一路经TTL与485电平转换芯片U4并经电感L4、电感L5、二极管D13、二极管D15、二极管D17组成的接口保护电路后成为RS485+、RS485-，再经连接器P3的PIN7、PIN8输出到外部设备，外部串口485输入信号RS485+、RS485-经连接器P3的PIN7、PIN8进入，经电感L4、电感L5、二极管D13、二极管D15、二极管D17组成的接口保护电路，再经485与TTL电平转换芯片U4成为HVD_MCU_485RX，再经电阻R1、二极管D11、电阻R4组成的232与485输入信号选择电路成为EX_MCU__RX，进入MCU进行处理。

Wifi模块的加载程序232输入信号PC_ESP__DL_RX0_232由程序加载PC机经连接器P4的PIN3输入，经232与TTL转换芯片U5，成为PC_ESP__DL_RX0输入wifi模块ESP-07S。Wifi模块的加载程序232输出信号ESP_PC_DL_TX0从wifi模块ESP-07S输出经TTL与232电平转换芯片U5成为ESP_PC_DL_TX0_232，并经连接器P4的PIN1输出到程序加载PC机。连接器P3的PIN9输入BOOT0_24V启动选择信号，经R30、R31电阻分压电路与BOOT0信号连接，BOOT0、BOOT1与MCU相应引脚相连，用拔码开关SW1选择MCU的BOOT启动方式。

本设计的串口部分兼容RS485、RS232两种接口，可以由客户根据系统设计要求选择其中之一使用；MCU部分由RS485、RS232通过硬件设计共用一个UART接口，方便软件配置接口，做到对外分为RS485、RS232两种接口，对内为同一个UART接口，方便软件配置无需选择不同的UART接口来适配RS485、RS232两种接口。

本设计的结构爆炸图如图7所示，图中，1为外壳；2为wifi模块；3为端盖；4为防水盖；装配时2插入1中，3、4用螺钉连接到2和1的螺纹孔中；为了保证对称性，2上的DB9连接器采用了线端DB9连接器，并将PCB板夹在DB9的两排插针之间。

实施例2，在实施例1的基础上，MCU的型号为STM32F103RB。还包括电源模块，电源模块输出电压包括3.3V和5V电压。485与TTL电平转换芯片U4的型号为SN65HVD72DR，TTL与232电平转换芯片U5的型号为MAX3232CSE。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。