專利名稱：一種用于總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備本實(shí)用新型涉及網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于KNX與Modbus總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。KNX總線是家居和樓宇控制領(lǐng)域唯一的開放式國際標(biāo)準(zhǔn)，是由歐洲三大總線協(xié)議 EIB BatiBus和EHS合并發(fā)展而來。通過KNX總線系統(tǒng)，可以對建筑的照明、遮光、保安系統(tǒng)、能源管理、供暖、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)等進(jìn)行控制。Modbus是一種串行通信協(xié)議，是Modicon于1979年，為使用可編程邏輯控制器 (PLC)而發(fā)表的。事實(shí)上，它已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并且現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間相當(dāng)常用的連接方式。Modbus比其他通信協(xié)議使用的更廣泛的主要原因有公開發(fā)表并且無版稅要求；相對容易的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)部署；對供應(yīng)商來說，修改移動原生的位或字節(jié)沒有很多限制。這些自上世紀(jì)80年代逐漸發(fā)展起來的現(xiàn)場總線技術(shù)，因為實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字通訊而大大提高了抗干擾能力，目前在智能建筑領(lǐng)域存在著多種總線標(biāo)準(zhǔn)，伴隨著現(xiàn)場總線技術(shù)誕生的是各大利益集團(tuán)為了搶奪市場經(jīng)擠利益的標(biāo)準(zhǔn)之爭。同時現(xiàn)場總線技術(shù)也存在自身的不足、與不同總線之間不能兼容、不能真正實(shí)現(xiàn)透明信息互訪飛無法實(shí)現(xiàn)信息的無縫集成、協(xié)議和現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜、傳輸速率低、成本高、不易實(shí)現(xiàn)與上層信息網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。本實(shí)用新型的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中無法Modbus無法很好應(yīng)用于KNX總線的技術(shù)缺陷，提供一種能很好進(jìn)行KNX與Modbus總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計一種用于總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括KNX總線、Modbus 總線、半導(dǎo)體耦合芯片、32位單片機(jī)處理器、復(fù)位模塊結(jié)構(gòu)、光電隔離模塊結(jié)構(gòu)、RS-485轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、EMI濾波器，其特征在于同時連接KNX總線和Modbus總線的32位單片機(jī)處理器的設(shè)備結(jié)構(gòu)所述的單片機(jī)處理器通過電信號線與半導(dǎo)體耦合芯片連接，半導(dǎo)體耦合芯片通過電信號線連接至EMI濾波器上，EMI濾波器通過電信號線連接至KNX總線上；所述的單片機(jī)處理器通過光電隔離模塊與RS-485轉(zhuǎn)換器連接，RS-485轉(zhuǎn)換器通過通信信號線與 Modbus總線連接；所述的單片機(jī)處理器通過電信號線與復(fù)位模塊連接。所述的單片機(jī)處理器與光電模塊的連接方式為設(shè)在單片機(jī)處理器上得UART引腳與光電隔離模塊的UART端口連接。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)更合理其中的EMI濾波器與光電隔離模塊能夠很好的過濾載波信號的帶源噪聲和進(jìn)行光電隔離，復(fù)位模塊能夠使設(shè)備及時的進(jìn)入等待狀態(tài)，并支持通過RS-485進(jìn)行網(wǎng)關(guān)聯(lián)動配置參數(shù)設(shè)置，方便靈活，轉(zhuǎn)換效率更高，成本降低。[
]圖1是本實(shí)用新型的連接關(guān)系示意圖；圖2是報文轉(zhuǎn)換流程圖；圖中1. KNX總線2. EMI濾波器3.半導(dǎo)體耦合芯片4. 32位單片機(jī)處理器5.復(fù)位模塊6.光電隔離模塊7. RS-485轉(zhuǎn)換器8. Modbus總線。結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，這種裝置的制造技術(shù)對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。采用的KNX介質(zhì)包括雙絞線、射頻、電力線或IP/Ethernet ；采用的RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式； 兩線制接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)，在同一總線上最多可以掛接32個結(jié)點(diǎn)。一般采用的是主從通信方式，即一個主機(jī)帶多個從機(jī)；采用的32位中央處理單元內(nèi)安裝有KNX總線KNX/EMIC報文轉(zhuǎn)換程序和Modbus Slave數(shù)據(jù)服務(wù)器程序，具體型號為STM32F103。采用的半導(dǎo)體耦合芯片具體型號為FEZ1066G。如圖1所示，單片機(jī)片機(jī)處理器通過電信號線與半導(dǎo)體耦合芯片連接，半導(dǎo)體耦合芯片通過電信號線連接至EMI濾波器上，EMI濾波器通過電信號線連接至KNX總線上；單片機(jī)處理器設(shè)在單片機(jī)處理器上得UART引腳與光電隔離模塊的UART端口連接，光電隔離模塊與RS-485轉(zhuǎn)換器連接，RS-485轉(zhuǎn)換器通過通信信號線與Modbus總線連接；單片機(jī)處理器通過電信號線與復(fù)位模塊連接。如附圖2所示，其工作原理為本網(wǎng)關(guān)可通過RS-485總線接口對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置，配置KNX數(shù)據(jù)點(diǎn)與Modbus Salve數(shù)據(jù)服務(wù)的綁定關(guān)系。初始化完畢操作系統(tǒng)進(jìn)入等待調(diào)度狀態(tài)，當(dāng)收到KNX或Modbus的總線信號響應(yīng)任務(wù)，中央處理單元STM32F103對總線協(xié)議按綁定關(guān)系進(jìn)行報文轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換完后通過KNX或Modbus總線發(fā)送出去，然后再進(jìn)入等待狀態(tài)，等待總線回復(fù)，如果有回復(fù)報文則重新進(jìn)入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種用于總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括KNX總線、Modbus總線、半導(dǎo)體耦合芯片、 32位單片機(jī)處理器、復(fù)位模塊結(jié)構(gòu)、設(shè)有UART端口的光電隔離模塊結(jié)構(gòu)、RS-485轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、EMI濾波器，其特征在于同時連接KNX總線和Modbus總線的32位單片機(jī)處理器的設(shè)備結(jié)構(gòu)所述的單片機(jī)處理器通過電信號線與半導(dǎo)體耦合芯片連接，半導(dǎo)體耦合芯片通過電信號線連接至EMI濾波器上，EMI濾波器通過電信號線連接至KNX總線上；所述的單片機(jī)處理器通過光電隔離模塊與RS-485轉(zhuǎn)換器連接，RS-485轉(zhuǎn)換器通過通信信號線與Modbus總線連接；所述的單片機(jī)處理器通過電信號線與復(fù)位模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于所述的單片機(jī)處理器與光電模塊的連接方式為設(shè)在單片機(jī)處理器上得UART引腳與光電隔離模塊的 UART端口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于KNX與Modbus總線報文互轉(zhuǎn)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括KNX總線、Modbus總線、半導(dǎo)體耦合芯片、32位單片機(jī)處理器、復(fù)位模塊結(jié)構(gòu)、光電隔離模塊結(jié)構(gòu)、RS-485轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)、EMI濾波器，同時連接KNX總線和Modbus總線的32位單片機(jī)處理器的設(shè)備結(jié)構(gòu)單片機(jī)處理器通過電信號線與半導(dǎo)體耦合芯片連接，半導(dǎo)體耦合芯片通過電信號線連接至EMI濾波器上，EMI濾波器通過電信號線連接至KNX總線上；單片機(jī)處理器通過光電隔離模塊與RS-485轉(zhuǎn)換器連接，RS-485轉(zhuǎn)換器通過通信信號線與Modbus總線連接；單片機(jī)處理器通過電信號線與復(fù)位模塊連接，本實(shí)用新型能夠很好的過濾載波信號的帶源噪聲和進(jìn)行光電隔離，并支持通過RS-485口進(jìn)行網(wǎng)關(guān)聯(lián)動配置參數(shù)設(shè)置。
文檔編號H04L12/66GK202334587SQ201120490980
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者張振凱, 陽杰, 饒威 申請人:上海龍創(chuàng)自控系統(tǒng)有限公司