[实用新型]一种无线传感网络的智能网关

摘要

本实用新型公开了一种无线传感网络的智能网关。本实用新型包括中央处理器模块、无线个域网通信模块、无线广域网通讯模块、系统电源模块和信息指示模块。系统电源模块为中央处理器模块、无线个域网通信模块、无线广域网通讯模块提供稳定的3.3V电源供电。信息指示模块提供网关状态信息。中央处理器模块协调无线个域网和无线广域网之间的通信，负责将无线广域网通讯模块接收到的数据用串口接收，通过SPI发送到无线个域网通信模块；同样无线个域网模块采集到的信息通过SPI发送到中央控制模块，再将数据发送到无线广域网模块，从而传入互联网。本实用新型适用于大规模远程物联网系统，具有效率高、响应实时、可靠性高,抗干扰能力强等特点。

主权项

一种无线传感网络的智能网关，包括中央处理器模块、无线个域网通信模块、无线广域网通讯模块，系统电源模块和信息指示模块，其特征在于： 中央处理器模块包括主控芯片U7、单排插座U3、晶振Y2、Y3、开关SW1、钽电容C4、C5、瓷片电容C6、C7、C8、C9、C10、C23、C25、C26、C27、C28、C36、电阻R1、R2、R3、R4、R18、R19、R20、R30；单排插座U3的1脚同电源3.3V相连，2脚、3脚、4脚、6脚分别同R4、R3、R2、R1的一端以及主控芯片U7的90脚、77脚、72脚、89脚相连，R4、R3、R2、R1的另一端同电源3.3V相连，其5脚、7脚分别同主控芯片U7的76脚、14脚相连，8脚同地相连；晶振Y2的1脚同U7的8脚，C23的一端相连，2脚同U7的9脚，C25的一端相连，电容C23、C25的另一端同地相连；晶振Y3的1脚同U7的12脚，C26的一端相连，2脚同U7的13脚，C27的一端相连，电容C26、C27的另一端同地相连；开关SW1的1脚同电阻R30的一端，电容C36的一端相连，2脚同C36的另一端相连并接地，电阻R30的另一端接电源3.3V；电阻R20，电容C28的一端同U7的14脚相连，电阻R20的另一端同电源3.3V相连，电容C28的另一端同地相连；电阻R18一端同U7的37脚相连，另一端同地相连；电阻R19一端同U7的94脚相连，另一端同地相连；电容C6、C7、C8、C9、C10和钽电容C4、C5的正极同电源3.3V相连，其另一端同地相连；主控芯片U7的10脚、19脚、20脚、27脚、49脚、74脚、99脚同地相连，6脚、11脚、21脚、22脚、28脚、50脚、75脚、100脚同电源3.3V相连，2脚、3脚、4脚、5脚、7脚、34脚、38脚、39脚、40脚、45脚、46脚、47脚、48脚、51脚、52脚、53脚、54脚、55脚、56脚、57脚、58脚、59脚、60脚、61脚、62脚、63脚、64脚、65脚、66脚、67脚、70脚、71脚、73脚、78脚、79脚、81脚、82脚、84脚、85脚、86脚、87脚、88脚、91脚、92脚、93脚、95脚、96脚、97脚、98脚悬空；无线个域网通信模块包括无线CC1101射频模块U8、钽电容C29、瓷片电容C30；U8的1脚同钽电容C29的正极，瓷片电容C30的一端相连并接电源3.3V，U8的2脚同钽电容C29的负极，瓷片电容C30的另一端相连并接地，U18的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚分别同主控芯片U7的29脚、32脚、30脚、31脚、35脚、36脚、33脚相连，U18的10脚悬空；无线广域网通讯模块包括AR9331无线模块U15、带变压器的RJ45网口U16、LED灯WIFI_LED、钽电容C34、瓷片电容C35、C45、C46、C47、电阻R37、R38、R39、R40、R41、R50、R51、R52；钽电容C34的正极接3.3V电源，负极接地；瓷片电容C35一端接3.3V电源，另一端接地；WIFI_LED灯的正极接无线模块U15的56脚，负极接电阻R52的一端相连，R52另一端接地；网口U16的1脚同无线模块U15的28脚，电阻R37的一端相连，2脚同无线模块U15的30脚，电阻R38的一端相连，电阻R37、R38的另一端同电容C46的一端相连，电容C46另一端同地相连，3脚同无线模块U15的24脚，电阻R39的一端相连，6脚同无线模块U15的26脚，电阻R40的一端相连，电阻R39、R40的另一端同电容C47的一端相连，电容C47另一端同地相连，4脚、5脚同无线模块U15的42脚、44脚，电容C45脚的一端相连，电容C45另一端同地相连，7脚悬空，8脚同电阻R41相连，电阻R41另一端同地相连，9脚同电阻R51相连，电阻R51另一端接电源3.3V，10脚、11脚同无线模块U15的53脚相连，12脚同电阻R50相连，电阻R50另一端接电源3.3V；无线模块U15的23脚、27脚、29脚、31脚、57脚、58脚分别同主控芯片U7的17脚、18脚、23脚、24脚、25脚、26脚相连，其19脚、21脚、49脚、51脚同电源3.3V相连，1脚、2脚、9脚、12脚、40脚、47脚、59脚、60脚同地相连，3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚10脚、11脚、13脚、14脚、15脚、16脚、17脚、18脚、20脚、22脚、25脚、32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚、41脚、43脚、45脚、46脚、48脚、50脚、52脚、54脚、55脚悬空；系统电源模块包括降压芯片U5、串口芯片U2，MicroUSB口USB1、二极管D5、钽电容C17、C18、瓷片电容C2、C11、C12、C19、C20，电阻R5、R12；降压芯片U5的1脚同钽电容C17、C18的负极，C19、C20的一端相连并接地，无线模块U15的2脚同钽电容C18的正极，瓷片电容C20的的另一端相连并接电源3.3V，3脚同C17的正极，瓷片电容C19的另一端相连并接电源5V；串口芯片U2的1脚同主控芯片U7的69脚相连，4脚同瓷片电容C2的一端相连并接电源3.3V，瓷片电容C2的另一端接地，5脚同主控芯片U7的68脚、电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端接电源3.3V，15脚同R12的一端，MicroUSB口USB1的3脚相连，16脚同MicroUSB口USB1的2脚相连，17脚同电阻R12的另一端、瓷片电容C12的一端相连，瓷片电容C12的另一端接地，20脚同瓷片电容C11的一端相连并接电源5V，瓷片电容C11的另一端接地，MicroUSB口USB1的1脚接二极管D5的正极，二极管D5的负极接电源5V，串口芯片U2的7脚、18脚、21脚、22脚、23脚、25脚、26脚，MicroUSB口USB1的5脚、6脚接地，串口芯片U2的2脚、3脚、6脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、19脚、24脚、27脚、28脚和MicroUSB口USB1的4脚悬空；信息指示模块包括4个LED灯nReady_LED、Sys_LED、LED2、LED1、蜂鸣器U9、NPN三极管Q3、二极管D6、瓷片电容C32、电阻R22、R23、R24、R25、R26、R27；LED灯nReady_LED、LED2、LED1的正极分别同主控芯片U7的41脚、43脚、44脚相连，其负极分别同R22、R24、R25的一端相连，R22、R24、R25的另一端同地相连；LED灯Sys_LED的正极同电源3.3V相连，负极同电阻R23相连，电阻R23的另一端同地相连；NPN三极管Q3的集电极同二极管D6的正极，蜂鸣器U9的2脚相连，基极同R26、R27的一端相连，发射极同R27的另一端相连并接地；电阻R26的另一端同主控芯片U7的16脚相连，二极管D6的负极同电容C32的一端，蜂鸣器U9的1脚相连，并接电源5V，电容C32的另一端接地；主控芯片U7采用ST公司的STM32F103V8T6，无线模块U15采用以Atheros公司的AR9331芯片作为主控芯片的集成模块，降压芯片U5采用AMS1117‑3.3V，串口芯片U2采用Prolific公司的PL2303HXD芯片。