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一种串口扩展板

文献发布时间:2023-06-19 09:30:39


一种串口扩展板

技术领域

本发明涉及通讯技术领域,特别涉及一种串口扩展板。

背景技术

随着市场用户区域性不断扩大,一方面需要地对分散的产品进行组网,实时产品运行情况进行监控,另一反面由于区域的分散与偏僻,当产品出现故障时,因无法监控到故障产品的位置,会降低售后维修的效率。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种串口扩展板,通过增设拨码口和通讯口,能够有效增加芯片串口的功能,进而有效实现对产品的远程监控和准确定位。

为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:

一种串口扩展板,包括扩展板本体,所述扩展板本体上设置有至少一个控制芯片、拨码口和通讯口,所述控制芯片的外围设置有功能串口,所述拨码口和所述通讯口均与所述功能串口连接;所述拨码口用于为所述功能串口选配地址;所述功能串口用于根据选配地址发送对应用电设备的位置数据,并通过所述通讯口接收外部控制信号或发送用电设备的状态信息。

所述的串口扩展板中,所述功能串口包括采样接口、输出接口和监控接口;所述采样接口用于根据选配地址采集对应用电设备的位置数据;所述输出接口用于输出所述位置数据;所述监控接口用于通过所述通讯口发送状态信息,或通过所述通讯口接收外部控制信号。

所述的串口扩展板中,所述监控接口包括发送接口和接收接口,所述发送接口用于将用电设备的状态信息输出至所述通讯口;所述接收接口用于接收所述通讯口接收的外部控制信号。

所述的串口扩展板中,所述位置数据包括经度数据和纬度数据。

所述的串口扩展板中,所述扩展板本体上还设置有烧录口,所述烧录口用于在所述控制芯片进行程序烧录时接收烧录信息。

所述的串口扩展板中,所述扩展板本体上还设置有复位电路;所述复位电路与所述控制芯片连接,用于控制所述控制芯片复位至初始状态。

所述的串口扩展板中,所述扩展板本体上还设置有电源电路,所述电源电路与所述控制芯片连接,用于为所述控制芯片提供电能。

所述的串口扩展板中,所述复位电路包括第一电阻、第一电容、第二电容和复位监控芯片;所述第一电阻的一端连接所述控制芯片的第2脚、所述复位监控芯片的第3脚和所述第二电容的一端,所述第一电阻的另一端、所述复位监控芯片的第1脚和所述第一电容的一端均接电,所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端和所述复位监控芯片的第2脚均接地。

所述的串口扩展板中,所述电源电路包括第二电阻、第三电容、第四电容、第五电容和振荡器;所述振荡器的一端和所述第二电阻的一端均连接所述控制芯片的第4脚,所述振荡器的另一端和所述第二电阻的另一端均连接所述控制芯片的第5脚,所述第三电容的一端连接所述控制芯片的第6脚,所述第三电容的另一端接地,所述第四电容的一端连接所述控制芯片的第7脚和电源端,所述第四电容的另一端接地,所述第五电容的一端连接所述控制芯片的第8脚,所述第五电容的另一端接地。

所述的串口扩展板中,所述控制芯片的型号为R7F0903B2DFP-C。

相较于现有技术,本发明提供了一种串口扩展板,所述串口扩展板包括扩展板本体,所述扩展板本体上设置有控制芯片、拨码口和通讯口,所述控制芯片的外围设置有至少一个功能串口,所述拨码口和所述通讯口均与所述功能串口连接;所述拨码口用于为所述功能串口选配地址;所述功能串口用于根据选配地址发送对应用电设备的位置数据,并通过所述通讯口接收外部控制信号或发送用电设备的状态信息;本发明通过增设拨码口和通讯口,能够有效增加芯片串口的功能,进而有效实现对产品的远程监控和准确定位。

附图说明

图1为本发明提供的串口扩展板的结构框图;

图2为本发明提供的串口扩展板中控制芯片、通讯口、烧录口、复位电路和电源电路的电路原理图;

图3为本发明提供的串口扩展板中拨码口的电路原理图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种串口扩展板,通过增设拨码口和通讯口,能够有效增加芯片串口的功能,进而有效实现对产品的远程监控和准确定位。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

请参阅图1,本发明提供的串口扩展板,包括扩展板本体,扩展板本体上设置有控制芯片100、拨码口200和通讯口300,控制芯片100的外围设置有至少一个功能串口,拨码口200和通讯口300均与功能串口连接;拨码口200用于为功能串口选配地址;功能串口用于根据选配地址发送对应用电设备的位置数据,并通过通讯口300接收外部控制信号或发送用电设备的状态信息,通过设置拨码口200可实现采用拨码的方式为功能串口选配地址,进而增加功能串口的功能。

具体来说,本实施例中串口扩展板利用拨码口200通过拨码的方式设置好选配地址,其中,每个拨码对应一个用电设备的位置,通过拨码选配地址,以便于实现用电设备与位置的匹配锁定,在后续功能串口采集位置数据时能够采集与之匹配的对应用电设备的位置数据。在拨码选配地址之后,由功能串口采集与选配地址相对应的用电设备当前的位置数据,经过控制芯片100处理之后,再经功能串口将位置数据发送至云端服务器,进而实现对产品位置的准确定位;与此同时,云端服务器会识别该位置数据后发送控制信号给扩展板,扩展板的通讯口300会接收该控制信号并传输至功能串口到控制芯片100,控制用电设备的工作;之后在用电设备开启正常工作后,扩展板会以一定的频率通过功能串口经通讯口300发送用电设备的状态信息给云端服务器,以此完成与外部云端服务器的通讯,进而实现对产品的云端远程监控。

进一步地,请参阅图2,功能串口包括采样接口、发送接口和监控接口;采样接口用于根据选配地址采集对应用电设备的位置数据;发送接口用于发送位置数据;监控接口用于通过通讯口300发送运行状态信息,或通过通讯口300接收外部控制信号;具体地,本实施中位置数据包括经度数据和纬度数据,串口扩展板通过采样接口根据拨码口200设置的选配地址采集对应用电设备的经度数据和纬度数据,经控制芯片100处理之后,在经输出接口将该数据输出给云端服务器,云端服务器根据经度数据和纬度数据可有效确定用电设备所在的位置,进而实现对用电设备的有效定位;而监控接口则可以通过通讯口300接收云端服务器发送的控制信号,也可以通过通讯口300将用电设备的状态信息发送给云端服务器,完成与云端服务器之间的通讯,从而实现云端服务器对用电设备的远程监控功能。

进一步地,监控接口包括发送接口和接收接口,发送接口和接收接口均与通讯口300连接,发送接口用于将用电设备的状态信息输出至通讯口300;接收接口用于接收通讯口300接收的外部控制信号;本实施例中控制芯片100的型号为R7F0903B2DFP-C,对应的采样接口设置有两个,分别为控制芯片100的第22脚和第23脚;输出接口设置有两个,分别为控制芯片100的第20脚和第21脚;发送接口为控制芯片100的第31脚,接收接口为控制芯片100的第30脚。

具体实施时,由控制芯片100的第22脚和第23脚根据拨码口200设置的选配地址采集对应用电设备的经度数据和纬度数据,由控制芯片100处理该数据之后经控制芯片100的第20和21脚将经度数据和纬度数据发送给云端服务器,使得云端服务器获取到对应产品的位置数据,从而实现对产品位置的有效定位。与此同时,云端服务器经过对该位置数据识别之后会发送控制信号到扩展板,此时由通讯口300接收该控制信号,之后经第30脚给到控制芯片100,以便于控制用电设备的工作;而在用电设备正常工作之后,扩展板会以一定频率(例如每3小时发送一次)经第31脚到通讯口300发送用电设备的状态信息至云端服务器;而当用电设备故障时,扩展板也会以一定频率(例如每1分钟发送一次)经31脚到通讯口300发送状态信息至云端服务器,此时的状态信息为故障信息,由此完成用电设备与云端服务器之间的通讯,进而实现云端服务器的远程监控作用;而一旦监测到用电设备故障时,则通过采集得到的位置数据,可准确的定位到故障用电设备的位置,那么此时可在终端提前做好排查整改方案给到网点,从而大大减轻了售后区域故障的排查难度,提高了售后维修的效率。

进一步地,请一并参阅图1和图2,扩展板本体上还设置有烧录口400,烧录口400用于在控制芯片100进行程序烧录时接收烧录信息,通过烧录口400的设置以便于对控制芯片100进行升级设置,从而拓展扩展板的应用需求。

进一步地,扩展板本体上还设置有复位电路500;复位电路500与控制芯片100连接,用于控制控制芯片100复位至初始状态,为控制芯片100的下一次工作做准备,从而避免控制芯片100的工作发生混乱。

进一步地,扩展板本体上还设置有电源电路600,电源电路600与控制芯片100连接,用于为控制芯片100提供电能,通过电源电路600的设置为控制芯片100提供有效的工作电能,确保控制芯片100的工作稳定。

进一步地,复位电路500包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2和复位监控芯片U0;第一电阻R1的一端连接控制芯片100的第2脚、复位监控芯片U0的第3脚和第二电容C2的一端,第一电阻R1的另一端、复位监控芯片U0的第1脚和第一电容C1的一端均接电,第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端和复位监控芯片U0的第2脚均接地,本实施例中复位监控芯片U0的型号为7042,当然在其他实施例中也可选择具有相同功能的芯片,本发明对此不作限定。

进一步地,电源电路600包括第二电阻R2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和振荡器X1;振荡器X1的一端和第二电阻R2的一端均连接控制芯片100的第4脚,振荡器X1的另一端和第二电阻R2的另一端均连接控制芯片100的第5脚,第三电容C3的一端连接控制芯片100的第6脚,第三电容C3的另一端接地,第四电容C4的一端连接控制芯片100的第7脚和电源端,第四电容C4的另一端接地,第五电容C5的一端连接控制芯片100的第8脚,第五电容C5的另一端接地,本实施例中通过电源电路600为控制芯片100提供5V的供电电压,以确保控制芯片100的稳定工作。

进一步地,请参阅图3,拨码口200包括第一地址拨码开关K1、第二地址拨码开关K2和第三地址拨码开关K3,第一地址拨码开关K1的外围连接有第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10;第二地址拨码开关K2的外围连接有第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17和第十八电阻R18、第三地址拨码开关K3的外围连接有第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25和第二十六电阻R26。

具体地,第一地址拨码开关K1的第5脚连接第三电阻R3的一端和第四电阻R4的一端,第一地址拨码开关K1的第6脚连接第五电阻R5的一端和第六电阻R6的一端,第一地址拨码开关K1的第7脚连接第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端,第一地址拨码开关K1的第8脚连接第九电阻R9的一端和第十电阻R10的一端,第三电阻R3的另一端、第五电阻R5的另一端、第七电阻R7的另一端和第九电阻R9的另一端均接电,第四电阻R4的另一端、第六电阻R6的另一端、第八电阻R8的另一端和第十电阻R10的另一端分别连接控制芯片100的第24脚、第23脚、第22脚和第21脚;第二地址拨码开关K2的第5脚连接第十一电阻R11的一端和第十二电阻R12的一端,第二地址拨码开关K2的第6脚连接第十三电阻R13的一端和第十四电阻R14的一端,第二地址拨码开关K2的第7脚连接第十五电阻R15的一端和第十六电阻R16的一端,第二地址拨码开关K2的第8脚连接第十七电阻R17的一端和第十八电阻R18的一端,第十一电阻R11的另一端、第十三电阻R13的另一端、第十五电阻R15的另一端和第十七电阻R17的另一端均接电,第十二电阻R12的另一端、第十四电阻R14的另一端、第十六电阻R16的另一端和第十八电阻R18的另一端分别连接控制芯片100的第20脚、第19脚、第18脚和第17脚;第三地址拨码开关K3的第5脚连接第十九电阻R19的一端和第二十电阻R20的一端,第三地址拨码开关K3的第6脚连接第二十一电阻R21的一端和第二十二电阻R22的一端,第三地址拨码开关K3的第7脚连接第二十三电阻R23的一端和第二十四电阻R24的一端,第三地址拨码开关K3的第8脚连接第二十五电阻R25的一端和第二十六电阻R26的一端,第一地址拨码开关K1的第1脚、第2脚、第3脚和第4脚均接地,第二地址拨码开关K2的第1脚、第2脚、第3脚和第4脚均接地,第三地址拨码开关K3的第1脚、第2脚、第3脚和第4脚均接地,通过设置三个地址拨码进行选配地址,一共有2的12次方种可能,可有效增加芯片的串口功能,实现地区性的地址选配和联网。

进一步地,控制芯片100的外围还设置有第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第二十七电阻R27和第二十八电阻R28,通讯口300的第1脚连接第六电容C6的一端和七电容C7的一端,通讯口300的第2脚、第六电容C6的另一端和第七电容C7的另一端均接地,通讯口300的第3脚通过第二十七电阻R27连接控制芯片100的第31脚,通讯口300的第4脚通过第二十八电阻R28连接控制芯片100的30脚,也即通讯口300连接控制芯片100的发送接口和接收接口,以实现对产品的远程监控功能。

进一步地,控制芯片100的外围还设置有第二十九电阻R29、第三十电阻R30和第三十一电阻R31,烧录口400的第1脚和第二十九电阻R29的一端均接电,烧录口400的第2脚接地,烧录口400的第3脚通过第三十一电阻R31连接控制芯片100的第2脚,烧录口400的第4脚连接第二十九电阻R29的另一端和第三十电阻R30的一端,第三十一电阻R31的另一端连接控制芯片100的第1脚,通过设置烧录口400以便于后续控制芯片100的升级。

进一步地,控制芯片100的外围还设置第一发光二极管L1和第二发光二极管L2,第一发光二极管L1的正极接电,第一发光二极管L1的负极连接控制芯片100的第25脚,第二发光二极管L2的正极接电,第二发光二极管L2的负极连接控制芯片100的第12脚,其中第一发光二极管L1和第二发光二极管L2分别为红灯和绿灯;扩展板在进行拨码自测时,需要将拨码开关需要全部拨到OFF,通过电控板接口的5V和GND供电,且电控板接口的TX和RX需要短路;此时若红绿灯交替闪烁,则说明扩展板拨码正常;若绿灯常亮则表明串口错误,若红灯常亮则拨码开关错误,由此实现扩展板的拨码自测。

综上所述,本发明提供了一种串口扩展板,所述串口扩展板包括扩展板本体,所述扩展板本体上设置有控制芯片、拨码口和通讯口,所述控制芯片的外围设置有功能串口,所述拨码口和所述通讯口均与所述功能串口连接;所述拨码口用于为所述功能串口选配地址;所述功能串口用于根据选配地址发送对应用电设备的位置数据,并通过所述通讯口接收外部控制信号或发送用电设备的状态信息;本发明通过增设拨码口和通讯口,能够有效增加芯片串口的功能,进而有效实现对产品的远程监控和准确定位。

可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以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,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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技术分类

06120112194030