專利名稱：智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器(NCU)，尤其是一種具有4個CAN總線接口，5個RS232/485接口的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，具體地說是一種智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器。
背景技術(shù)：
NCU是網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器Net Control Unit的簡稱，是自動控制系統(tǒng)的管理層接口，是自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理層圖形化控制功能的關(guān)鍵部件。該網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器實(shí)現(xiàn)了將分散在建筑物各個地方的多個DDC控制器、PLC控制器、智能儀表連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與共享，實(shí)現(xiàn)自控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。目前的國內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器(NCU)產(chǎn)品一般采用RS232/485實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，一般接口少且不夠豐富，并且數(shù)據(jù)通信實(shí)時性不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器產(chǎn)品接口較少，接口不夠豐富，存在的數(shù)據(jù)通信實(shí)時性不夠理想的問題，提出一種采用高速低功耗ARM7處理器的具有多種接口的嵌入式網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，它包括電源電路、CPU以及與CPU的對應(yīng)信號端相連的復(fù)位電路、CAN接口電路、線路切換電路、JTAG接口、IXD接口和鍵盤指示燈電路，所述的CPU采用ARM7中央處理器，CPU與線路切換電路相連，線路切換電路與網(wǎng)絡(luò)串口、RS232串口和RS485串口相連，同時，線路切換電路通過串口擴(kuò)展模塊與多個子串口相連，按照實(shí)現(xiàn)功能的不同，CPU通過線路切換電路實(shí)現(xiàn)多串口電路間的切換。本實(shí)用新型的線路切換電路通過串口擴(kuò)展模塊與五個子串口相連，所述的各子串口均為光電隔離電路。本實(shí)用新型的電源電路的輸出電壓為5V輸出、3. 3V輸出和I. 8V輸出，分別為對應(yīng)的各模塊提供工作電源。本實(shí)用新型的CAN接口電路包括4路具有光電隔離的接口電路，實(shí)現(xiàn)與其他兼容設(shè)備的通信。本實(shí)用新型的JTAG接口電路與ARM7中央處理器雙向連接，JTAG接口電路用于下載編程數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器還包括串行閃存電路和鐵電存儲器電路，所述的串行閃存電路和鐵電存儲器電路與ARM7中央處理器雙向連接，串行閃存電路和鐵電存儲器電路均用于存儲掉電不丟失的數(shù)據(jù)，包括該網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器的運(yùn)行參數(shù)，設(shè)置數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量小并且經(jīng)常修改的數(shù)據(jù)保存在鐵電存儲器，數(shù)據(jù)量大并且不經(jīng)常修改的數(shù)據(jù)保存在串行閃存電路。本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器還包括外部RAM存儲器電路，所述的外部RAM存儲器電路通過總線用于存儲ARM7中央處理器數(shù)據(jù)處理的中間數(shù)據(jù)，或用于臨時存儲通信數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型采用高速低功耗ARM7處理器，無風(fēng)扇設(shè)計，可長時間可靠運(yùn)行，適應(yīng)各種惡劣工程環(huán)境。本實(shí)用新型具有一路網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)現(xiàn)10M/100M自適應(yīng)，與上層管理平臺可穩(wěn)定高速通信。還具有4路實(shí)時性較高通信可靠性高的CAN總線。在CAN網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通訊，通訊速度最大可達(dá)1000kbps。最大通信距離可達(dá)10KM。同時本實(shí)用新型還有5個RS232/485子串口(P1-P5)，便于連接通用的智能儀表。本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器(NCU)在控制系統(tǒng)中通常處于上層平臺與現(xiàn)場DDC控制器的中間，網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器(NCU)收集DDC控制器收集上來的數(shù)據(jù)，暫時存儲在網(wǎng)絡(luò)互 轉(zhuǎn)控制器(NCU)內(nèi)部，等待上層平臺的調(diào)用，上層平臺也可以發(fā)出控制指令，控制指令通過網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器(NCU)下發(fā)到現(xiàn)場DDC控制器執(zhí)行，這樣用戶就可以在上層平臺監(jiān)控各種機(jī)電設(shè)備，降低了工作強(qiáng)度，提高了工作效率。

圖I是本實(shí)用新型的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器在運(yùn)用系統(tǒng)中的位置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖I所示，一種網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器(NCU)，它包括電源電路、ARM7中央處理器、復(fù)位電路、外部RAM電路、CAN接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口、線路切換電路、串口擴(kuò)展和子串口電路、實(shí)時時鐘電路、鐵電存儲器電路、串行閃存電路、JTAG接口、LCD接口和鍵盤指示燈電路。ARM7中央處理器為整個網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器(NCU)的數(shù)據(jù)處理與控制核心，負(fù)責(zé)控制其他外圍電路的協(xié)調(diào)工作，負(fù)責(zé)接收現(xiàn)場DDC控制器和智能儀表發(fā)來的數(shù)據(jù)，并暫時存儲并刷新數(shù)據(jù)，等待生產(chǎn)平臺調(diào)用，同時，接收上層平臺發(fā)出控制指令及時下發(fā)給相應(yīng)DDC并產(chǎn)生動作。線路切換電路按照實(shí)現(xiàn)功能的不同，可實(shí)現(xiàn)RS232/RS485/多串口電路間的切換，網(wǎng)絡(luò)接口與高速串口的切換。。外部RAM存儲器電路，外部RAM存儲器電路通過總線用于存儲ARM7中央處理器數(shù)據(jù)處理的中間數(shù)據(jù)，或臨時存儲通信數(shù)據(jù)的暫存，以彌補(bǔ)ARM7中央處理器內(nèi)部存儲器存儲容量的不足。CAN接口電路包括4路具有光電隔離的接口電路，實(shí)現(xiàn)與其他兼容設(shè)備進(jìn)行通信。串口擴(kuò)展電路包括了 5個串口擴(kuò)展電路，每個串口均為光電隔離電路。鐵電存儲器電路用于存儲DDC控制器運(yùn)行參數(shù)，設(shè)置數(shù)據(jù)，等掉電不丟失的數(shù)據(jù)。串行閃存電路用于存儲數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)。RS232串口電路用于下載編程數(shù)據(jù)，也可以作為連接其他具有串口的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。[0028]5V電源電路用于供應(yīng)3. 3V和I. 8V電源芯片和網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器外圍驅(qū)動電路電源。3. 3V電源電路用于供應(yīng)ARM7處理器的IO電路和外圍芯片電路電源。I. 8V電源電路用于供應(yīng)ARM7處理器核心電源。本實(shí)用新型的工作原理就是實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換互轉(zhuǎn)功能，普通的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)只有網(wǎng)絡(luò)接口，而此網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器實(shí)現(xiàn)I個網(wǎng)絡(luò)接口、5個RS232/485子串口(P1-P5)和4個CAN總線接口(P6-P9)之間的數(shù)據(jù)任意交換。除了數(shù)據(jù)交換功能該網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器還有一定的數(shù)據(jù)存儲與處理能力，即將收集到數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與整理，以備管理計算機(jī)來查詢，并對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行記錄與保存，便于以后查詢，同時還可以接收管理計算機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，分析后轉(zhuǎn)發(fā)到制定的通訊接口，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的控制。(圖中細(xì)實(shí)線為+5V電源線，粗虛線為+3. 3V電源線，細(xì)虛線為+1. 8V電源線)。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，其特征是它包括電源電路、CPU以及與CPU的對應(yīng)信號端相連的復(fù)位電路、CAN接口電路、線路切換電路、JTAG接口、IXD接口和鍵盤指示燈電路，所述的CPU采用ARM7中央處理器，CPU與線路切換電路相連，線路切換電路與網(wǎng)絡(luò)串口、RS232串口和RS485串口相連，同時，線路切換電路通過串口擴(kuò)展模塊與多個子串口相連，按照實(shí)現(xiàn)功能的不同，CPU通過線路切換電路實(shí)現(xiàn)多串口電路間的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，其特征是所述的線路切換電路通過串口擴(kuò)展模塊與五個子串口相連，所述的各子串口均為光電隔離電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，其特征是所述的電源電路的輸出電壓為5V輸出、3. 3V輸出和I. 8V輸出，分別為對應(yīng)的各模塊提供工作電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，其特征是所述的CAN接口電路包括4路具有光電隔離的接口電路，實(shí)現(xiàn)與其他兼容設(shè)備的通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，其特征是所述的JTAG接口電路與ARM7中央處理器雙向連接，JTAG接口電路用于下載編程數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，其特征是所述的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器還包括串行閃存電路和鐵電存儲器電路，所述的串行閃存電路和鐵電存儲器電路與ARM7中央處理器雙向連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，其特征是所述的網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器還包括外部RAM存儲器電路，所述的外部RAM存儲器電路通過總線用于存儲ARM7中央處理器數(shù)據(jù)處理的中間數(shù)據(jù)，或用于臨時存儲通信數(shù)據(jù)。
專利摘要一種智能可編程網(wǎng)絡(luò)互轉(zhuǎn)控制器，包括CPU以及與CPU的對應(yīng)信號端相連的復(fù)位電路、CAN接口電路和線路切換電路，所述的CPU與線路切換電路相連，線路切換電路與網(wǎng)絡(luò)串口、RS232串口和RS485串口相連，同時，線路切換電路通過串口擴(kuò)展模塊與多個子串口相連，按照實(shí)現(xiàn)功能的不同，CPU通過線路切換電路實(shí)現(xiàn)多串口電路間的切換。本實(shí)用新型具備多個多種自動化控制系統(tǒng)用通信接口，方便實(shí)際使用的需求?？蓪?shí)現(xiàn)CAN總線之間、RS232/485之間，CAN總線、RS232/485總線之間數(shù)據(jù)管理與交換。同時采用高速低功耗32位ARM7處理器，使得整機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)相應(yīng)有很大的提高。
文檔編號G05B19/418GK202486608SQ20122012104
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者卞康君, 左楠, 張卿杰, 張廣勝, 徐友, 盛鵬飛, 薛國慶 申請人:南京研旭電氣科技有限公司, 江蘇欣盛自控科技有限公司