一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，其特征在于，包括單片機(jī)、WiFi通訊電路、外部接口電路，所述WiFi通訊電路通過(guò)SPI/UART接口與所述單片機(jī)相連，所述WiFi通訊電路與所述外部接口電路相連，所述外部接口電路與所述單片機(jī)相連。本實(shí)用新型能夠智能識(shí)別上位機(jī)(手機(jī)、平板電腦、PC計(jì)算機(jī))對(duì)通訊組件的要求，自動(dòng)選擇通訊組件，屏蔽了復(fù)雜繁瑣的協(xié)議處理細(xì)節(jié)，降低開(kāi)發(fā)難度，縮短開(kāi)發(fā)周期；采用屏蔽罩將電路完整封裝，提高電路的抗干擾能力。
【專利說(shuō)明】
一種W i F i Pro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及TCP/IP無(wú)線網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)嵌入式模塊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種 WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊。【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸，已進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品逐步滲透到我們?nèi)粘Ｉ钪小iFi無(wú)線通訊成為互聯(lián)網(wǎng)中最簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用的通訊模式，深受大眾喜愛(ài)，WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋城市的各個(gè)角落，家家戶戶都安裝WiFi無(wú)線路由。 WiFi是當(dāng)今使用最廣的一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。長(zhǎng)期以來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)大多數(shù)應(yīng)用于軟件媒體互動(dòng)，隨著掌上設(shè)備(手機(jī)、掌上電腦、智能手表)的普及，人們開(kāi)始產(chǎn)生新的需求，希望掌上設(shè)備能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的遙控器，集成遙控器的功能，控制現(xiàn)有的電視、音響、空調(diào)、熱水器等家電設(shè)備，更希望能控制窗簾、門(mén)鎖、燈光等設(shè)備，這就是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最新領(lǐng)域10TS “物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能家居、智慧農(nóng)業(yè)，隨著穩(wěn)定性的提高，即將廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)4.0。
[0003]我們知道物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，整體網(wǎng)絡(luò)基于TCP/IP協(xié)議，TCP/ IP協(xié)議經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的應(yīng)用，穩(wěn)定性、可靠性和開(kāi)放性已經(jīng)得到業(yè)界的一致認(rèn)可，徹底解決了網(wǎng)與網(wǎng)之間的互聯(lián)，而現(xiàn)在最關(guān)鍵的技術(shù)在于“物”與網(wǎng)的互聯(lián)，如:燈、門(mén)鎖、窗簾電機(jī)如何接入網(wǎng)絡(luò)？即智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)物聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，。國(guó)內(nèi)外陸續(xù)出現(xiàn)了很多物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)通訊方案，如RS485、電力線載波、315M/433M射頻、紅外、Zigbee等，Zigbee是比較成功的物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)通訊方案之一，也是應(yīng)用最廣泛的通訊模式之一，這些方案都有一個(gè)共同的特點(diǎn):必須具備TCP/IP協(xié)議網(wǎng)關(guān)(TCP/IP轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)、TCP/IP轉(zhuǎn)Zigbee網(wǎng)關(guān))，是一種間接方式的聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架，不同的通訊介質(zhì)導(dǎo)致不同廠家通訊協(xié)議不一致，這也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。 WiFi物聯(lián)一直是人們的期盼，然而WiFi的高成本、大功耗和復(fù)雜性阻礙了 WiFi物聯(lián)的大面積推廣應(yīng)用。最近聯(lián)發(fā)科和樂(lè)鑫陸續(xù)開(kāi)發(fā)出低功耗、低成本的WiFi S0C芯片MT7681和 ESP8266，這是WiFi物聯(lián)接入的最佳選擇。盡管MT7681和ESP8266解決了成本和功耗的問(wèn)題， 但開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性沒(méi)有降低，而且片上10 口資源有限。為此降低WiFi的開(kāi)發(fā)難度，增加更多的資源，我們?cè)贛T7681或ESP8266的基礎(chǔ)上二次開(kāi)發(fā)，內(nèi)部嵌入Socket、FlashSocket、 WebSocket這些常用的TCP/IP通訊軟件接口，增加目前最常用的單片機(jī)(如:51系列或STM32 系列單片機(jī))，通過(guò)SPI/UART接口與WIFI連接，集成在一塊PCB基板上，外部提供標(biāo)準(zhǔn)間距的 PIN引腳，用屏蔽罩和樹(shù)脂封裝，形成完整的嵌入式模塊。這樣人們就可以按照51和STM32的開(kāi)發(fā)方式，利用簡(jiǎn)單的指令連接WiFi，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與單片機(jī)通訊及控制功能。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，解決了因智能識(shí)別上位機(jī)(手機(jī)、平板電腦、PC計(jì)算機(jī))對(duì)通訊組件的要求不同而導(dǎo)致同時(shí)使用時(shí)處理細(xì)節(jié)復(fù)雜繁瑣的問(wèn)題
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下:
[0006]一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，包括單片機(jī)、WiFi通訊電路、外部接口電路，所述WiFi通訊電路通過(guò)SPI/UART接口與所述單片機(jī)相連，所述WiFi通訊電路與所述外部接口電路相連，所述外部接口電路與所述單片機(jī)相連。
[0007]優(yōu)選地，所述WiFi通訊電路包括WiFi芯片、第一復(fù)位電路、無(wú)線天線電路、第一晶振電路、LED狀態(tài)顯示電路、程序存儲(chǔ)電路，所述WiFi芯片分別與所述第一復(fù)位電路、無(wú)線天線電路、第一晶振電路、LED狀態(tài)顯示電路、程序存儲(chǔ)電路相連。
[0008]優(yōu)選地，所述外部接口電路包括GP10端口、UART/SWD編程通訊接口、ADC端口。
[0009]優(yōu)選地，所述單片機(jī)還分別與第二復(fù)位電路、第二晶振電路相連。
[0010]采用本實(shí)用新型所提供的一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，能夠智能識(shí)別上位機(jī)(手機(jī)、平板電腦、PC計(jì)算機(jī))對(duì)通訊組件的要求，自動(dòng)選擇通訊組件，屏蔽了復(fù)雜繁瑣的協(xié)議處理細(xì)節(jié)，降低開(kāi)發(fā)難度，縮短開(kāi)發(fā)周期;采用屏蔽罩將電路完整封裝，提高電路的抗干擾能力?！靖綀D說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的硬件框架圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的WiFi通訊電路結(jié)構(gòu)圖；[〇〇13]圖3為本實(shí)用新型的WiFi通訊電路原理圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例3電路結(jié)構(gòu)圖一；
[0015]圖5為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例3電路結(jié)構(gòu)圖二；
[0016]圖6為本實(shí)用新型的單片機(jī)核心電路原理圖。【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0018]如圖1至圖6所示，一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，包括單片機(jī)l、WiFi通訊電路 2、外部接口電路3,所述WiFi通訊電路2通過(guò)SPI/UART接口與所述單片機(jī)1相連，所述WiFi通訊電路2與所述外部接口電路3相連，所述外部接口電路3與所述單片機(jī)1相連。所述WiFi通訊電路2用于實(shí)現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接上位機(jī)服務(wù)器或者客戶端的無(wú)線橋梁。所述單片機(jī)1供用戶開(kāi)發(fā)的可編程控制核心。
[0019]優(yōu)選地，所述WiFi通訊電路2包括WiFi芯片21、第一復(fù)位電路22、無(wú)線天線電路23、 第一晶振電路24、LED狀態(tài)顯示電路25、程序存儲(chǔ)電路26,所述WiFi芯片21分別與所述第一復(fù)位電路22、無(wú)線天線電路23、第一晶振電路24、LED狀態(tài)顯示電路25、程序存儲(chǔ)電路26相連。所述WiFi芯片21是IC1ESP8266。所述WiFi通訊電路2連接TCP/IP網(wǎng)絡(luò)和STM32單片機(jī)的橋梁。如圖3所示，所述WiFi通訊電路2的組成元器件包括:集成電路IC1、IC3,電阻元件R1、 R2、R3、R4、R5，電感元件L1、L2，電容元件C1、C2、C3、C4、C6、C7、C8、C9，晶振T1、LED指示燈卩職、冊(cè)111?1，天線接口411(:1采用樂(lè)鑫科技生產(chǎn)的￡3?8266低功耗町？1芯片，內(nèi)部自帶32 位單片機(jī)，T1、C7、C8組成震蕩電路，給ESP8266提供時(shí)鐘信號(hào);C2、C3、C4對(duì)3.3V電源濾波，給 ESP8266的1、3、4、29、30腳提供直流3.3V工作電壓;AN、C1、L1、L2組成50歐無(wú)線天線接口； R1和C6是ESP8266上電復(fù)位電路，同時(shí)通過(guò)RST連接STM32提供外部復(fù)位接口； IC3、C9、R5組成外部Flash程序存儲(chǔ)電路，通過(guò)SPI接口連接￡3?8266;1?2、1?、1?4、？11?、1?1^、11?1組成狀態(tài)指示電路。
[0020]優(yōu)選地，所述外部接口電路3包括GP10端口 31、UART/SWD編程通訊接口 32、ADC端口 33。所述GP10端口 31用于對(duì)外提供10輸出控制及10數(shù)字量采集接口。所述UART/SWD編程通訊接口 32用于提供UART串行通訊接口和STM32SWD編程仿真調(diào)試接口。所述ADC端口 33用于模擬量采集接口。
[0021]優(yōu)選地，所述單片機(jī)1還分別與第二復(fù)位電路11、第二晶振電路12相連。所述單片機(jī)1為32位ARM cortex-M3單片機(jī)。所述單片機(jī)1分別與第二復(fù)位電路11、第二晶振電路12、 電源電路、2.5V精密基準(zhǔn)電壓電路、外部接口電路相連組成基于32位ARM cortex-M3單片機(jī)電路?；?2位ARM c〇rtex-M3單片機(jī)電路，是用戶可編程開(kāi)發(fā)的核心組成部分，如圖6所示，該電路的組成元器件包括:集成電路IC2、IC10,電阻元件1?32、1?34、1?6、1?7、1?60，電感元件L3,電容元件(:12、(:13、(:14、(:15、(:16、(:17、(:19、〇31、〇57，晶振了2、？預(yù)引腳？1、？2?？删幊?〇 選擇32位ARM cortex-M3內(nèi)核STM32F103RE單片機(jī);C12、R36組成單片機(jī)上電復(fù)位電路，C13、 C14、T2、R34組成單片機(jī)震蕩電路；由1(:10、031、1?60、057組成2.5￥基準(zhǔn)電壓源，連接 STM32ADC輸入端口 PA0，IC10采用TL431，當(dāng)WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊用于采集模擬量數(shù)據(jù)時(shí)，以2.5V基準(zhǔn)電源為參考，確保采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確;13、(:15、(:16、(:17、(:18、(:19組成電源濾波電路，給STM32單片機(jī)各個(gè)電源管腳供電。P1、P2是整個(gè)模塊電路與外圍應(yīng)用電路連接的接口，接口包括兩部分，一部分連接STM32各個(gè)功能引腳，UART通訊接口、SWD編程仿真調(diào)試接口、數(shù)字量輸入輸出10接口、ADC模擬量輸入接口；另一部分連接WiFi的部分GP10接口， 方便編程調(diào)試和模塊測(cè)試。[〇〇22]所述2.5V高精密基準(zhǔn)電壓用于ADC模擬量采集提供精準(zhǔn)的參考電壓源。[〇〇23]用戶通過(guò)SWD編程仿真接口進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)試，用戶程序可以直接控制所述GP10端口 31輸入輸出，UART串行通訊，通過(guò)內(nèi)置所述ADC端口 33采集模擬量，通過(guò)所述WiFi通訊電路2 實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通訊。[〇〇24]具體實(shí)施例1[〇〇25]如圖1所示，一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，包括單片機(jī)l、WiFi通訊電路2、外部接口電路3，所述WiFi通訊電路2通過(guò)SPI/UART接口與所述單片機(jī)1相連，所述WiFi通訊電路2與所述外部接口電路3相連，所述外部接口電路3與所述單片機(jī)1相連。[〇〇26]具體實(shí)施例2[〇〇27]如圖1至圖2所示，一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，包括單片機(jī)l、WiFi通訊電路2、外部接口電路3,所述WiFi通訊電路2通過(guò)SPI/UART接口與所述單片機(jī)1相連，所述WiFi通訊電路2與所述外部接口電路3相連，所述外部接口電路3與所述單片機(jī)1相連。[〇〇28]所述WiFi通訊電路2包括WiFi芯片21、第一復(fù)位電路22、無(wú)線天線電路23、第一晶振電路24、LED狀態(tài)顯示電路25、程序存儲(chǔ)電路26,所述WiFi芯片21分別與所述第一復(fù)位電路22、無(wú)線天線電路23、第一晶振電路24、LED狀態(tài)顯示電路25、程序存儲(chǔ)電路26相連。
[0029]具體實(shí)施例3[〇〇3〇]如圖4至圖5所示，一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，包括單片機(jī)l、WiFi通訊電路2、外部接口電路3,所述WiFi通訊電路2通過(guò)SPI/UART接口與所述單片機(jī)1相連，所述WiFi通訊電路2與所述外部接口電路3相連，所述外部接口電路3與所述單片機(jī)1相連。[〇〇31] 所述WiFi通訊電路2包括WiFi芯片21、第一復(fù)位電路22、無(wú)線天線電路23、第一晶振電路24、LED狀態(tài)顯示電路25、程序存儲(chǔ)電路26,所述WiFi芯片21分別與所述第一復(fù)位電路22、無(wú)線天線電路23、第一晶振電路24、LED狀態(tài)顯示電路25、程序存儲(chǔ)電路26相連。[〇〇32] 所述外部接口電路3包括GP10端口 31、UART/SWD編程通訊接口 32、ADC端口 33。[〇〇33]所述單片機(jī)1還分別與第二復(fù)位電路11、第二晶振電路12相連。[〇〇34]綜上所述，采用本實(shí)用新型所提供的一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，能夠智能識(shí)別上位機(jī)(手機(jī)、平板電腦、PC計(jì)算機(jī))對(duì)通訊組件的要求，自動(dòng)選擇通訊組件，屏蔽了復(fù)雜繁瑣的協(xié)議處理細(xì)節(jié)，降低開(kāi)發(fā)難度，縮短開(kāi)發(fā)周期;采用屏蔽罩將電路完整封裝，提高電路的抗干擾能力。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，其特征在于，包括單片機(jī)、WiFi通訊電路、外部接 口電路，所述WiFi通訊電路通過(guò)SPI/UART接口與所述單片機(jī)相連，所述WiFi通訊電路與所 述外部接口電路相連，所述外部接口電路與所述單片機(jī)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，其特征在于，所述WiFi通 訊電路包括WiFi芯片、第一復(fù)位電路、無(wú)線天線電路、第一晶振電路、LED狀態(tài)顯示電路、程 序存儲(chǔ)電路，所述WiFi芯片分別與所述第一復(fù)位電路、無(wú)線天線電路、第一晶振電路、LED狀 態(tài)顯示電路、程序存儲(chǔ)電路相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，其特征在于，所述外部接 口電路包括GP10端口、UART/SWD編程通訊接口、ADC端口。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種WiFiPro可編程網(wǎng)絡(luò)控制模塊，其特征在于，所 述單片機(jī)還分別與第二復(fù)位電路、第二晶振電路相連。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205594384SQ201620381543
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】孫雄, 王慶偉, 鄺海周
【申請(qǐng)人】?？谪S潤(rùn)動(dòng)漫單片機(jī)微控科技開(kāi)發(fā)有限公司