一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通信控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)。它包括電源保護(hù)電路、電源穩(wěn)壓電路、電池、STM32芯片、光耦隔離電路和CC2530芯片；電源保護(hù)電路接入電源信號并將信號處理后輸入至電源穩(wěn)壓電路，電池通過電磁冗余電路與電源穩(wěn)壓電路連接，電源穩(wěn)壓電路將信號進(jìn)行穩(wěn)壓處理并將信號輸入至STM32芯片；光耦隔離電路接入數(shù)字量信號并將信號隔離后輸入至STM32芯片，STM32芯片將信號進(jìn)行整理并將信號反饋給CC2530芯片。本發(fā)明通過電池冗余電路實現(xiàn)電池供電控制；同時，利用光耦隔離電路對輸入數(shù)字量信號進(jìn)行光耦隔離；并且，利用CC2530芯片實現(xiàn)信號的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強的實用性。
【專利說明】
一種基于Z i gBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)中，對系統(tǒng)的實時監(jiān)測和控制是最重要的兩個環(huán)節(jié)，但是現(xiàn)場設(shè)備的分布式布局造成了布線量大、設(shè)備發(fā)生損壞后，維護(hù)起來也比較困難，特別是在雷雨天氣易發(fā)生雷電電擊損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)，它包括電源保護(hù)電路、電源穩(wěn)壓電路、電池、STM32芯片、光耦隔離電路和CC2530芯片；
[0006]所述電源保護(hù)電路接入電源信號并將信號處理后輸入至電源穩(wěn)壓電路，所述電池通過電磁冗余電路與電源穩(wěn)壓電路連接，所述電源穩(wěn)壓電路將信號進(jìn)行穩(wěn)壓處理并將信號輸入至STM32芯片；
[0007]所述光耦隔離電路接入數(shù)字量信號并將信號隔離后輸入至STM32芯片，所述STM32芯片將信號進(jìn)行整理并將信號反饋給CC2530芯片。
[0008]優(yōu)選地，所述STM32芯片還電性連接有RS-485收發(fā)器并通過RS-485收發(fā)器連接有Modbus總線。
[0009]優(yōu)選地，所述電池冗余電路包括電源充電芯片和場效應(yīng)管，所述電源充電芯片為TP4075芯片，所述電源充電芯片的I端腳和5端腳與電池連接，所述電源充電芯片的4端腳通過穩(wěn)壓二極管接入電源，所述電源充電芯片的6端腳通過第四電阻接地，所述電源充電芯片的3端腳與電源穩(wěn)壓電路連接并通過第一電容接地，所述電源充電芯片的3端腳與場效應(yīng)管的漏極連接，所述場效應(yīng)管的漏極和源極并聯(lián)有第六二極管，所述場效應(yīng)管的柵極與穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述場效應(yīng)管的柵極分別通過第六電阻和依次串聯(lián)的第七電阻和第八電阻接地。
[0010]優(yōu)選地，所述光耦隔離電路包括光耦，所述光耦的正極和負(fù)極分別通過第九電阻和發(fā)光二極管接入數(shù)字量信號，所述發(fā)光二極管的負(fù)極通過第七二極管與第九電阻連接，所述光耦的發(fā)射極與STM32芯片連接并通過第十電阻接地。
[0011]由于采用了上述方案，本發(fā)明通過電池冗余電路實現(xiàn)電池供電控制；同時，利用光耦隔離電路對輸入數(shù)字量信號進(jìn)行光耦隔離;并且，利用CC2530芯片實現(xiàn)信號的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強的實用性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明實施例的電池冗余電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實施例的光耦隔離電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明實施例的電源保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]如圖1至圖4所示，本實施例提供的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)，它包括電源保護(hù)電路1、電源穩(wěn)壓電路4、電池2、STM32芯片6、光耦隔離電路5和CC2530芯片8;
[0018]電源保護(hù)電路I接入電源信號并將信號處理后輸入至電源穩(wěn)壓電路4，電池2通過電磁冗余電路3與電源穩(wěn)壓電路4連接，電源穩(wěn)壓電路4將信號進(jìn)行穩(wěn)壓處理并將信號輸入至STM32芯片6;
[0019]光耦隔離電路5接入數(shù)字量信號并將信號隔離后輸入至STM32芯片6，STM32芯片6將信號進(jìn)行整理并將信號反饋給CC2530芯片8。
[0020]本實施例的信號遠(yuǎn)程通信主要通過CC2530芯片8實現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信，方便用戶遠(yuǎn)程對工作信息讀取。
[0021]為進(jìn)一步加強外部通信功能，則本實施例的STM32芯片6還電性連接有RS-485收發(fā)器7并通過RS-485收發(fā)器7連接有Modbus總線9，利用Modbus總線9實現(xiàn)Modbus總線通信。
[0022]本實施例為保證系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場的連續(xù)穩(wěn)定工作，設(shè)計了電池冗余電路3，即外部掉電時使用電池2供電，外部未掉電時電路給電池2充電。電池2采用可反復(fù)充電的AAA鋰電池，電池冗余電路3可具體采用如圖2所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括電源充電芯片U3和場效應(yīng)管Ql，電源充電芯片U3為TP4075芯片，電源充電芯片U3的I端腳和5端腳與電池2連接，電源充電芯片U3的4端腳通過穩(wěn)壓二極管D5接入電源，電源充電芯片U3的6端腳通過第四電阻R4接地，電源充電芯片U3的3端腳與電源穩(wěn)壓電路4連接并通過第一電容Cl接地，電源充電芯片U3的3端腳與場效應(yīng)管Ql的漏極連接，場效應(yīng)管Ql的漏極和源極并聯(lián)有第六二極管D6，場效應(yīng)管Ql的柵極與穩(wěn)壓二極管D5的正極連接，場效應(yīng)管Ql的柵極分別通過第六電阻R6和依次串聯(lián)的第七電阻R7和第八電阻R8接地。其中，當(dāng)外部未掉電時處于截斷狀態(tài)；當(dāng)外部掉電時，場效應(yīng)管Ql處于導(dǎo)通狀態(tài)，電池2開始工作。
[0023]本實施例為保護(hù)雷雨天電擊脈沖的損壞，則外部供電輸入端設(shè)置有電源保護(hù)電路I，電源保護(hù)電路I可采用如圖4所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括第一熱敏電阻R1、第二熱敏電阻R2、第三熱敏電阻R3、第一陶瓷放電管Ul、第二陶瓷放電管U2、第一雙向TVS 二極管Dl、第二雙向TVS 二極管D2、第三雙向TVS 二極管D3、第一電感線圈L1、第二電感線圈L2和第一二極管D4。本電路有效防止了因雷擊產(chǎn)生的高浪涌、快速脈沖以及靜電對系統(tǒng)電路的損壞。
[0024]應(yīng)對工業(yè)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，信號的輸入和輸出需要經(jīng)過隔離，否則會產(chǎn)生很大的干擾，影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制的準(zhǔn)確性。故本實施例在STM32芯片6的數(shù)字量信號輸入端口設(shè)置有光藕隔離電路5，光耦隔離電路5可采用如圖3所示的電路結(jié)構(gòu)，即包括光耦U4，光耦U4的正極和負(fù)極分別通過第九電阻R9和發(fā)光二極管D8接入數(shù)字量信號，發(fā)光二極管D8的負(fù)極通過第七二極管D7與第九電阻R9連接，光耦U4的發(fā)射極與STM32芯片6連接并通過第十電阻Rl O接地。
[0025]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括電源保護(hù)電路、電源穩(wěn)壓電路、電池、STM32芯片、光耦隔離電路和CC2530芯片； 所述電源保護(hù)電路接入電源信號并將信號處理后輸入至電源穩(wěn)壓電路，所述電池通過電磁冗余電路與電源穩(wěn)壓電路連接，所述電源穩(wěn)壓電路將信號進(jìn)行穩(wěn)壓處理并將信號輸入至STM32芯片； 所述光耦隔離電路接入數(shù)字量信號并將信號隔離后輸入至STM32芯片，所述STM32芯片將信號進(jìn)行整理并將信號反饋給CC2530芯片。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)，其特征在于:所述STM32芯片還電性連接有RS-485收發(fā)器并通過RS-485收發(fā)器連接有Modbus總線。3.如權(quán)利要求2所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電池冗余電路包括電源充電芯片和場效應(yīng)管，所述電源充電芯片為TP4075芯片，所述電源充電芯片的I端腳和5端腳與電池連接，所述電源充電芯片的4端腳通過穩(wěn)壓二極管接入電源，所述電源充電芯片的6端腳通過第四電阻接地，所述電源充電芯片的3端腳與電源穩(wěn)壓電路連接并通過第一電容接地，所述電源充電芯片的3端腳與場效應(yīng)管的漏極連接，所述場效應(yīng)管的漏極和源極并聯(lián)有第六二極管，所述場效應(yīng)管的柵極與穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述場效應(yīng)管的柵極分別通過第六電阻和依次串聯(lián)的第七電阻和第八電阻接地。4.如權(quán)利要求3所述的一種基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信控制系統(tǒng)，其特征在于:所述光耦隔離電路包括光耦，所述光耦的正極和負(fù)極分別通過第九電阻和發(fā)光二極管接入數(shù)字量信號，所述發(fā)光二極管的負(fù)極通過第七二極管與第九電阻連接，所述光耦的發(fā)射極與STM32芯片連接并通過第十電阻接地。
【文檔編號】G05B19/048GK105867278SQ201610364773
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】廣小芳
【申請人】廣小芳