[实用新型]无源无线串口通讯系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业及民用自动化领域中各个设备的底层通讯，特别是一种无源无线串口通讯系统。

背景技术

传统的RS485串口传输在技术上已经十分成熟。应有该串口进行数据底层传输的工业级、民用级设备众多，应用领域广泛。由于其结构简单，实现容易，工作稳定性经过几十年的广泛应用已经趋于成熟。但在实际现场应用时应有很多不足之处。很多串口应用都是在设备运行多年后实施，设备间布线困难。很多设备通过非市电给本身电路供电，串口终端很难通过独立电源进行供电工作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种不需要独立电源供电，不需要额外现场布线，应用于工业及民用现场的无源无线串口通讯系统。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种无源无线串口通讯系统，包括信号线取电电路、电池充电电路、稳压供电电路、串口通讯电路、射频发射与接收电路以及天线装置；其中信号线取电电路的输入端连接设备串行接口，输出端连接电池充电电路的输入端，电池充电电路的输出端连接稳压供电电路的输入端，稳压供电电路的输出端分别与串口通讯电路的输入端、射频发射与接收电路的输入端连接，串口通讯电路的另一输入端连接设备串行接口，串口通讯电路的输出端连接射频发射与接收电路的另一输入端，射频发射与接收电路的输出端连接天线装置。

所述信号线取电电路包括整流二极管、去耦电容和三端稳压电源调整器。

所述电池充电电路是通过恒流方式给电池充电的电路。

所述串口通讯电路采用Atmega8单片机，ATmega8是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。

所述射频发射与接收电路包括频率调制器、带解调器的接收器、功率放大器、晶体振荡器和调节器。

实用新型具有以下有益效果及优点:

1.通过本实用新型为老旧现场及布线困难的地方提供无线解决方案，从而实现在无需增加线缆成本及人工成本的基础上实现设备间的通讯，节约工作时间，提高工作效率；

2.通过本实用新型可以让很多市电接入困难的现场实现通讯信号的无线传输。通过信号线得到电压供电，应用稳压设备及内置充电电池实现内部稳定供电，提供射频设备间的无线通讯；

3.通过本实用新型可以通过射频功率的梯级选择和发射频段的选择实现在同一范围内多串口总线同时协调工作，以实现现场对通讯实时性的严格要求；

4.通过本实用新型可以实现终端设备的快速接入，由于该终端小巧，不需要预留设备屏体空间，可以直接挂接在设备的串口处。

附图说明

图1为本实用新型的系统总体结构图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的系统总体结构图。包括信号线取电电路、充电电池充电电路、稳压供电电路、串口通讯电路、射频发射与接收电路。

其中信号线取电电路包含整流二极管、去耦电容和CYT78L05三端稳压电源调整器组成。CYT78L05能被用作齐纳二极管/电阻器组合替换。它提供二个数量级的有效的产品改善阻抗,低静态电流。这些特性使稳压器可以给本机或板卡稳压提供一个很好的解决噪声干扰问题的方案。

为了给串口电路和射频收发电路提供持续稳定的供电，本实用新型中包含充电电池充电电路。串联充电比并联充电简单，缺点是电池要求容量比较一致，线性降压比开关降压简单，缺点是效率比较低发热大，大电流充电节约时间但是发热大电池寿命影响也不小，负斜率或者零增量侦测电池是否充满的缺点是电路复杂并且因为电池性能的关系并不可靠，目前电池的充电方式大多数推荐是恒流。所以一台简单可靠的充电器要完成的功能特点应该有：能充多节电池，有恒流充电功能，有防止过充功能。实现方法其实很简单：串联，恒压，恒流。如果用稳压电源来充电的话，初期电流太大，若串入限流电阻的话，当电池电压升高后电阻就限制了充电电流使充电时间过长。恒流恒压只是相对的，具体来说应该是前期恒流后期恒压，这种方式非常适合给锂电池充电。

稳压供电电路是使电池输出的电压能够给终端的串口电路和射频发射与接收电路提供稳定的电源供给。终端使用年限的增加和环境条件的变化（如温度、湿度等）对充电电池输出电压的影响必须考虑，所以稳压供电电路将由于消除这个影响。通过输出电压的负反馈，从而得到稳定可靠的电源电压输出。