本實用新型涉及通訊設備技術領域,尤其涉及一種適用于刀片式網關的主控單元。
背景技術:
物聯網網關作為智能家居、智能農業等物聯網行業應用系統的通用型控制中心,它是傳輸層和感知層中間的通信網關,它接收感知層的傳感網絡節點采集到的現實物理世界的數據信息,并將這些數據信息通過通信網絡上傳至上層的應用層;應用層對這些數據信息進行存儲、分析和處理等操作后,產生相應的控制命令,再通過物聯網網關下發給感知層的設備,從而實現對底層傳感網絡節點的監控和管理。
目前的通信網關通常包括主控單元和射頻單元,主控單元的硬件資源沒有得到最大化利用,無法適應不同的硬件功能需求。
技術實現要素:
針對現有技術中存在的問題,本實用新型提供了一種可定制、易維護、擴展性能和抗干擾性能好的適用于刀片式網關的主控單元。
本實用新型采用如下技術方案:
一種適用于刀片式網關的主控單元,集成在主控板上,基于ARM內核,可運行Linux系統,所述主控單元包括:
主連接器單元,與電源管理單元和主控制器單元連接;所述主連接器單元包括:
電源接口模塊,與所述電源管理單元連接,用于給所述主控制器單元供電;
通信接口模塊,與所述主控制器單元連接,用于所述主控制器單元與外部設備的通信;
以太網接口單元,與所述主控制器單元連接,用于所述主連接器單元與外部設備進行無線通訊;
編程測試接口單元,與所述主控制器單元連接,用于對所述主控制器單元進行在線編程測試;
所述電源管理單元,用于對所述主連接器輸出的電源進行變換、分配、檢測,將處理后的電能傳送給所述主控制器單元;
所述主控制器單元,用于對所述接口單元傳送的數據進行處理;
存儲器單元,與所述主控制器單元連接,用于存儲所述經過所述主控制器處理后的數據。
優選的,所述主連接器單元還包括模數變換器模塊和液晶顯示器模塊。
優選的,所述通信接口模塊包括串行外設接口模塊、I2C總線模塊、通用異步收發傳輸器模塊、USB HOST接口模塊。
優選的,所述電源接口模塊包括直流電源接口模塊、USB電源接口模塊、可充電電池接口模塊。
優選的,所述存儲器單元包括同步動態隨機存儲器和嵌入式多媒體存儲卡。
優選的,所述以太網接口單元、所述同步動態隨機存儲器和所述嵌入式多媒體存儲卡分別通過低壓差線性穩壓器連接在所述主控制器單元上。
優選的,所述電源管理單元采用TPS65217C芯片。
優選的,所述主控制器單元采用AM335X芯片。
優選的,所述以太網接口單元采用LAN870Ai單芯片物理層收發器。
本實用新型的有益效果:尺寸小,緊湊靈活,便于使用,通過設置編程測試接口單元使系統具有可編程性,具有靈活的接口類型支持,硬件資源得到最大化的得到利用,適用不同的硬件功能需求。
附圖說明
圖1為本實用新型所述的適用于刀片式網關的主控單元的一種優選實施例的結構框圖。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,下述技術方案,技術特征之間可以相互組合。
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步的說明:
如圖1所示,一種適用于刀片式網關的主控單元,基于LoRaWAN無線技術的通信網關,主控單元基于ARM內核,可運行Linux系統,主控單元包括主連接器單元1、電源管理單元2、主控制器單元3、以太網接口單元7、編程測試接口單元6和存儲器單元8:主連接器單元1分別與電源管理單元2和主控制器單元3連接,主連接器單元1包括:電源接口模塊4,用于提供給電源管理單元2為主控制器單元3供電的接口;通信接口模塊5,主控制器單元3通過通信接口模塊與外部設備進行通信;以太網接口單元7與主控制器單元3連接,主連接器單元1通過以太網接口單元7與外部設備進行無線通訊;編程測試接口單元6與主控制器單元3連接,用于對主控制器單元3進行在線編程測試;電源管理單元2用于對主連接器輸出的電源進行變換、分配、檢測處理,并將處理后的電能傳送給主控制器單元3;主控制器單元3用于對與外部設備進行通訊傳送得到的數據進行處理;存儲器單元8與主控制器單元3連接,用于存儲經過主控制器處理后的數據。
優選的實施例中,電源管理單元2采用TPS65217C芯片;主控制器單元3采用AM335X芯片;以太網接口單元7采用LAN870Ai單芯片物理層收發器,使用MII和 MDIO接口與主控制器單元3連接。
優選的實施例中,電源接口模塊4包括直流電源接口模塊4和/或USB電源接口模塊4和/或可充電電池接口模塊。
在本實施例中,直流電源接口模塊4提供+5V直流電源。
優選的實施例中,通信接口模塊5包括串行外設接口模塊和/或I2C總線模塊和/或通用異步收發傳輸器模塊和/或USB HOST接口模塊。
在本實施里中,USB HOST接口模塊采用USB Type A母頭連接器。
優選的實施例中,主連接器單元1還包括模數變換器模塊和液晶顯示器模塊,模數變換器模塊用于將通信接口模塊接收到的模擬形式的連續信號轉換為數字形式的離散信號,液晶顯示器模塊用于顯示主控單元的工作狀態。
優選的實施例中,主控制器單元3上連接有至少三個LED狀態指示燈,包括一個安裝在主控板前面板上的系統電源指示燈、兩個安裝在主控板前面板上的USR指示燈、一個集成在AM335X芯片的注冊插孔-45(RJ-45)上的以太網輸入輸出指示燈。
優選的實施例中,存儲器單元8包括同步動態隨機存儲器和嵌入式多媒體存儲卡。
在本實施例中,主控制器單元3內置一個microSD,主控板上設有一個非自鎖按鍵。此按鍵連接到AM335X芯片的SYSBOOT 2 腳上。當按住按鍵再上電時,系統強制從microSD卡啟動,否則,系統從板載的嵌入式多媒體存儲卡啟動。
進一步的,系統各時鐘均為固定時鐘,且頻率不一,采用3個獨立的時鐘晶振設計。
進一步的,上電后,初始復位信號由電源管理芯片TPS65217C芯片提供;可通過RESET按鈕,在任意時刻對AM335X進行復位;同步動態隨機存儲器、嵌入式多媒體存儲卡以及LAN870Ai單芯片物理層收發器等的復位由AM335X芯片管理控制。AM335X芯片和同步動態隨機存儲器通過TPS65217C芯片管理供電,本實用新型中的其它部分采用低壓差線性穩壓器(Low Dropout Regulator,LDO)供電。
本實用新型的有益效果:尺寸小,緊湊靈活,便于使用,通過設置編程測試接口單元使系統具有可編程性,具有靈活的接口類型支持,硬件資源最大化的得到利用,適用不同的硬件功能需求。
通過說明和附圖,給出了具體實施方式的特定結構的典型實施例,基于本實用新型精神,還可作其他的轉換。盡管上述實用新型提出了現有的較佳實施例,然而,這些內容并不作為局限。
對于本領域的技術人員而言,閱讀上述說明后,各種變化和修正無疑將顯而易見。因此,所附的權利要求書應看作是涵蓋本實用新型的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容,都應認為仍屬本實用新型的意圖和范圍內。