[发明专利]一种即插即用可被单片机自动识别的外设模块

说明书

本发明一种即插即用可被单片机自动识别的外设模块，包括：手机客户端、总控中心与各离散组件。作为总控中心的单片机连接有蓝牙模块用于和手机客户端进行通信，以及NRF24L01无线通信模块用于向单片机广播编号信息；与离散组件直接相连的单片机上接有NRF24L01无线通信模块用于接收总控中心发来的编号信息。进一步的，每个离散组件模块均配备有独立的寄存器。所有单片机均连接有供电装置。本发明用户需要做的仅是将用到的模块通过固定接口连接至单片机，打开电源开关单片机就会自动识别该模块，之后用户通过操控手机客户端即可完成相应功能，由此达到即插即用的效果。该发明可应用于智能家居、单片机入门教学、物联网等各个领域。

技术领域

本发明为一种即插即用可被单片机自动识别的外设模块，属于“单片机应用技术”领域。

背景技术

目前单片机的使用都需要经过物理接线、编写程序和编译下载过程，对于初次接触单片机的人员或者普通的非技术人员来说，不仅操作复杂而且效率低下。因此一种固定接口即插即用的单片机外设模块设计显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种即插即用可被单片机自动识别的外设模块，以简化单片机的操作过程，降低技术门槛，使得非专业人士，不用再去编写复杂的程序。同时单片机接口的规范化使得我们可以省去各种复杂的接线过程，提高工作效率。甚至还可以将其拓展到由红外控制的家用电器中，比如电视、空调等等，通过接入红外模块，再利用集成的元件程序库，即可很方便地操作家里的电器。此外，还可用作单片机的入门教学工具等等。

本发明一种即插即用可被单片机自动识别的外设模块，共包括三个部分：手机客户端、总控中心与各离散组件模块(如舵机、继电器、步进电机等)。作为总控中心的单片机连接有蓝牙模块用于和手机客户端进行通信，以及NRF24L01无线通信模块用于向单片机广播编号信息；与离散组件直接相连的单片机上接有NRF24L01无线通信模块用于接收总控中心发来的编号信息。进一步的，每个离散组件模块均配备有独立的寄存器。

其中，所有单片机均连接有供电装置。

其中，所有的接口和连接线做规范化处理；具体如下：与离散组件直接相连的单片机上接有NRF24L01无线通信模块用于接收总控中心发来的编号信息，并预留出2个I2C接口用于读取独立离散组件的编号信息，以及电源VCC和GND接口用于给独立离散组件供电、1个普通I/O口用于发送控制信号(可根据需要进行拓展)。每个独立的离散组件同样由5根线连接，其中2根为I2C通信线，2根为电源线(VCC和GND)，还有1根为数据线。

手机客户端通过蓝牙向总控中心发送指令，总控中心采用广播的方式利用NRF24L01无线通信模块实现和离散组件之间的通信，接线示意图如附图1所示。总控中心将手机发来的指令广播给每一个离散组件模块，每个离散组件模块均配备有独立的寄存器(接线说明见附图2)以记录自己的唯一编号，各离散组件模块收到指令后，通过对比指令中的编号和自己的固有编号来判断此指令是否属于自己，若是，则做出相应的响应，否则忽略该指令。用户在使用时只需向连接离散组件的单片机一次性上传所有模块的程序，当插入某个外设时，单片机首先通过读取寄存器编号来识别该模块之后再执行相应的程序。同时通过对接口和连接线的规范化处理，更加方便用户的操作。

本发明是一种即插即用可被单片机自动识别的外设模块，其优点及功效在于：用户需要做的仅是将用到的模块通过固定接口连接至单片机，打开电源开关单片机就会自动识别该模块，之后用户通过操控手机客户端即可完成相应功能，由此达到即插即用的效果。而不是像传统的那样，每次更换模块都需要更换程序，然后重新编译下载，并且还需要经过复杂的接线过程等等。该发明可以应用于智能家居、单片机入门教学、物联网等各个领域。

附图说明

图1：本发明无线通信模块示意图。

图2：本发明寄存器接线示意图。

图3：本发明总体连接图。