本實(shí)用新型屬于數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸應(yīng)用技術(shù)范圍，具體涉及一種基于微控制器實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)式數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸。

背景技術(shù)：

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離、高速率傳輸要求，越來(lái)越多的電子設(shè)備使用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)?，F(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)有：BlueTooth、GPRS、Zigbee、EnOcean和WLAN等。

本實(shí)用新型尋求一種WLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)近距離無(wú)線(xiàn)傳輸，且實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)組網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率高、傳輸穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于微控制器的數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸實(shí)用電路，以改變傳統(tǒng)有線(xiàn)傳輸方式的高成本、低速率的問(wèn)題。

本實(shí)用新型電路包含主控電路、電源轉(zhuǎn)換電路、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路、TF存儲(chǔ)電路、USART通信電路、WLAN網(wǎng)絡(luò)電路；主控電路的信號(hào)端分別與以 太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路信號(hào)端、WLAN網(wǎng)絡(luò)電路信號(hào)端、TF存儲(chǔ)電路信號(hào)端、USART通信電路信號(hào)端相連接，電源轉(zhuǎn)換電路分別為主控電路、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路、WLAN網(wǎng)絡(luò)電路、TF存儲(chǔ)電路、USART通信電路提供電源。

主控電路包括主控制芯片U1、接插件P1、瓷片電容C14-C26、電阻R1、R25、R29、R30、按鍵K8和外部直插晶振Y2，其中主控芯片U1的型號(hào)為STM32F407VGT6。

其中在主控電路中，主控芯片U1的11號(hào)、19號(hào)、21號(hào)、22號(hào)、28號(hào)、50號(hào)、75號(hào)和100號(hào)引腳與電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端相連接；10號(hào)、20號(hào)、27號(hào)、74號(hào)和99號(hào)引腳與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接；12號(hào)和13號(hào)引腳分別相連接與外部晶振Y2兩端和瓷片電容C14、C15的一端，瓷片電容的另一端都接入系統(tǒng)地線(xiàn)；16號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中控制芯片U3的31號(hào)引腳連接；24號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中控制芯片U3的34號(hào)引腳和電阻R24一端連接；25號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R18一端連接；32號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R9一端連接；33號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R11一端連接；34號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R12連接；35號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R22一端連接；48號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R2一端連接；51號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R4的一端連接；52號(hào)引腳與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路中電阻R5一端連接；68號(hào)引腳與WLAN網(wǎng)絡(luò)電路中控制芯片U18的20號(hào)引腳和電阻R32一端相連接；69號(hào)引腳與WLAN網(wǎng)絡(luò)電路中控制芯片U18的19號(hào)引腳和電阻R33一端相連接；78號(hào)引腳與外部存儲(chǔ)電路中TF卡的5號(hào)引腳和上拉電阻R39一端連接；79號(hào)引腳與外部存儲(chǔ)電路中TF卡的7號(hào)引腳和上拉電阻R40一端連接；80號(hào)引腳與外部存儲(chǔ)電路中TF卡的3號(hào)引腳和上拉電阻R38一端連接；82號(hào)引腳與外部存儲(chǔ)電路中TF卡的2號(hào)引腳和上拉電阻R36一端連接；86號(hào)和87號(hào)引腳分別與電平轉(zhuǎn)換芯片U13的10號(hào)和9號(hào)引腳連接；3號(hào)和4號(hào)引腳分別電阻R29、R30的一端相連接，電阻R29、R30的另一端分別于LED1、LED2的陽(yáng)極相連接；72號(hào)和76號(hào)引腳分別與接插件P1的3引腳和2引腳相連接，接插件P1的4引腳接入系統(tǒng)地線(xiàn)，1引腳接入電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；14號(hào)引腳與電容C16的一端、貼片按鍵K8的一端和電阻R25的 一端相連接；94號(hào)引腳與電阻R1的一端相連接；除以上提及的引腳外，其余引腳均懸空。電容C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26的一端與電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端相連接，另一端與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接，LED1、LED2的陰極均與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接。

電源轉(zhuǎn)換電路包括電源轉(zhuǎn)換芯片U5、U15，三個(gè)鉭電容C34、Co、C56，六個(gè)瓷片電容C48、C49、Cb、C57、C63、C65，五個(gè)電阻R27、R34、R35、R41、R44，二極管D3，接插件P7，發(fā)光二極管LED4，穩(wěn)壓管D4和電感L1。其中電源轉(zhuǎn)換芯片U5的型號(hào)為T(mén)PS5420，電源轉(zhuǎn)換芯片U15的型號(hào)為REG117。

其中電源轉(zhuǎn)換芯片U5的7引腳為外接電源輸入端，與二極管D3的負(fù)極、鉭電容C34的正極和瓷片電容C48、C49的一端相連接；U5的5引腳是芯片使能端，在本電路中被置于浮空；U5的6引腳與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接；U5的1引腳是芯片BOOT端，與瓷片電容Cb的一端連接；U5的8引腳是芯片的PH端，與瓷片電容Cb的一端、電感L1的一端相連接；U5的4引腳是芯片的輸出電壓反饋調(diào)節(jié)端，與電阻，R34、R37一端相連接；芯片的2、3號(hào)引腳是芯片的NC端，被置于浮空狀態(tài)。電感L1的另一端、電阻R34的一端、鉭電容Co、瓷片電容C56、C57和電阻R27的一端相連接；電源轉(zhuǎn)換芯片U15的3引腳是芯片的輸入端，與電阻R27一端相連接后接入TestPointV；電源轉(zhuǎn)換芯片U15的2、4引腳是芯片的輸出端，與鉭電容C65、瓷片電容C63、電阻R44和R41的一端相連接；電源轉(zhuǎn)換芯片U15的1引腳和鉭電容C65、瓷片電容C63、LED4的陰極連接后與系統(tǒng)地線(xiàn)相接。鉭電容C34的陽(yáng)極和瓷片電容C48、C49、電阻R37、鉭電容Co、瓷片電容C56、C57的另一端均與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接；電阻R44的另一端與LED4的陽(yáng)極相連接；二極管D3的陽(yáng)極與接口P7的1腳接；接口P7的2腳與系統(tǒng)地線(xiàn)相接；電阻R41的另一端作為+3.3V輸出端。

以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電路包括以太網(wǎng)PHY控制芯片U3、有源晶振U6(50MHZ)、23個(gè)電阻、13個(gè)瓷片電容和網(wǎng)線(xiàn)接插件P12。以太網(wǎng)PHY的控制芯片U3的型號(hào)為DP83848,網(wǎng)線(xiàn)接插件的型號(hào)為：HR911105A。

其中以太網(wǎng)PHY控制芯片U3的2引腳與電阻R2另一端相連接；3引腳 與電阻R4另一端相連接；4引腳與電阻R5的另一端相連接；7引腳與電阻R22、上拉電阻R23的另一端相連接；13引腳與電阻R10一端和P12的6引腳相連接；14引腳與電阻R8一端和P12的3引腳相連接；16引腳與電阻R6一端和P12的2引腳相連接；17引腳與電阻R3一端和P12的1引腳相連接；21引腳與上拉電阻R20一端相連接；20引腳與上拉電阻R21一端相連接；22、32、48引腳和瓷片電容C82、C84、C86一端相連后與電源轉(zhuǎn)換電路+3.3V相連接；15、19、35、36、47引腳與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接；18引腳與瓷片電容C12、C13、C28、C30一端相連接；24引腳與電阻R28一端相連接；29號(hào)引腳與電阻R98、瓷片電容C99和按鍵K6一端相連接；30引腳與上拉電阻R19一端、電阻R18一端相連接；39引腳與上拉電阻R14一端相連接；44引腳與電阻R12另一端相連接；43引腳與電阻R11一端相連接；40引腳與電阻R9另一端和R7一端相連接；25引腳接TestPoint；26引腳與電阻R15的一端相連接；28引腳與電阻R17的一端相連接；除上下文提及到的其余腳懸空。有源晶振U6的3引腳接電阻R24的另一端；4引腳與電容C8的一端連接后接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；2引腳接地；1引腳懸空。接插件P12的9引腳、12引腳接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；10引腳與電阻R15的另一端相連接；11引腳與電阻R17的另一端相連接；4引腳與5引腳、電容C6、C7一端相連接；13引腳與電容C6、C7另一端相連接后接地。電容C8的另一端接地；電阻R7、R14、R19、R20、R21、R23、R98的另一端與電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端相連接；電容C99另一端與按鍵K6另一端連接后接地；電阻R28另一端接地；電容C12、C13、C28、C30的另一端接地；電阻R3的另一端與電阻R6的另一端、電容C4的一端連接后接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；電容C4的另一端接地；電阻R8的另一端與電阻R10的另一端、電容C5的一端連接后接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；電容C5的另一端接地。

WLAN網(wǎng)絡(luò)電路包括USR-C322轉(zhuǎn)換器U18、4個(gè)瓷片電阻、1個(gè)鉭電容、6個(gè)電阻和2個(gè)發(fā)光二極管。

其中USR-C322轉(zhuǎn)換器U18的1、11、12、17、28、29、44、45引腳與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接；4引腳與電阻R99、瓷片電容C95、貼片按鍵K7的一 端相連接；13引腳與14引腳、瓷片電容C1、C2一端連接后與電源轉(zhuǎn)換電路中的+3.3V相連接；21引腳與電阻R45、瓷片電容C3、貼片按鍵K1一端相連接；22引腳與發(fā)光二極管LED_Ready的負(fù)極相連接；23引腳與發(fā)光二極管LED_Link負(fù)極相連接；除上下文提及到的其余引腳懸空。電阻R99、R32、R33、R45、電容C10的另一端接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；電容C95的另一端與貼片按鍵K7的另一端連接后接地；電容C1、C2、C10的另一端接地；電容C3的另一端與貼片按鍵K1的另一端連接后接地；發(fā)光二極管LED1、LED2的陽(yáng)分別與電阻R46、R42一端相連接；電阻R46、R42的另一端接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端。

所述的外部存儲(chǔ)電路包括TF卡接口U2、電阻R36、R38、R39、R40、電容C33、C35；TF卡接口U2的4引腳與電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V和瓷片電容C35一端相連接；6引腳和瓷片電容C35的一端相連接后與系統(tǒng)地線(xiàn)相連接；除上下文提及到的其余引腳懸空。電阻R36、R38、R39、R40的另一端與電容C33一端連接后接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；電容C33另一端接地。

所述的USART通信電路包括USART電平轉(zhuǎn)換芯片U13、電容C11、C50、C52、C53、C55；USART電平轉(zhuǎn)換芯片U13的1引腳與電容C50的一端相連接；2引腳與電容C53的一端相連接；3引腳與電容C50的另一端相連接；4引腳與電容C52的一端相連接；5引腳與電容C52的另一端相連接；6引腳與電容C55的一端相連接；7引腳接插件P8的2腳；8引腳接插件P8的3腳；15引腳接地；16引腳與電容C11的一端連接后接電源轉(zhuǎn)換電路中+3.3V輸出端；電容C11、C53、C55的另一端接地除上下文提及到的其余引腳懸空。插件P8的1腳接地。電平轉(zhuǎn)換芯片U13的型號(hào)為SP3232。

本實(shí)用新型應(yīng)用智能控制芯片與以太網(wǎng)PHY控制器和WLAN模塊相結(jié)合使用，一方面實(shí)現(xiàn)了多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)組網(wǎng)傳輸，另一方面也實(shí)現(xiàn)了各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)高速、穩(wěn)定傳輸。本電路中使用以太網(wǎng)PHY控制器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸和使用WLAN模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸，與背景技術(shù)相比，本電路為數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸方式提供了新的方法，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速傳輸為了工程應(yīng)用中高效率傳輸大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)提供了方法。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型電路框圖示意圖；

圖2是圖1中的主控模塊電路示意圖；

圖3是圖1中的電源轉(zhuǎn)換模塊電路示意圖；

圖4是圖1中的以太網(wǎng)模塊電路示意圖；

圖5是圖1中的WLAN模塊電路示意圖；

圖6是圖1中的TF存儲(chǔ)電路示意圖；

圖7是圖1中的USART通信電路示意圖。

具體實(shí)現(xiàn)方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的分析。

本實(shí)用新型包括主控電路1、電源轉(zhuǎn)換電路2、以太網(wǎng)電路3、WIFI電路4和外部存儲(chǔ)電路5組成。

如圖1所示，電源轉(zhuǎn)換電路2為整個(gè)電路系統(tǒng)提供電源電壓，其中為主控電路1、以太網(wǎng)電路3、WIFI電路4和外部存儲(chǔ)電路提供3.3V直流電壓。

如圖2所示，主控電路1中主控芯片為意法半導(dǎo)體公司基于ARM-Cortex-M4內(nèi)核架構(gòu)的一款STMF407系列的控制芯片。其中控制芯片U1中的以太網(wǎng)功能接口與以太網(wǎng)PHY控制芯片DP83848相連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)傳輸；控制芯片U1的SPI總線(xiàn)接口與外部TF卡相連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地外部存儲(chǔ)；控制芯片U1的USART2接口與SP3232串口電平轉(zhuǎn)換芯片相連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串行通信；控制芯片U1的USART1接口與USR-C322相連接實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸。

如圖3所示，電源轉(zhuǎn)換電路2中通過(guò)外接12V直流電源經(jīng)過(guò)二極管D3后鉭電容C34和瓷片電容C48、C49濾波后接入電源轉(zhuǎn)換芯片U5的輸入端，在U5的BOOT端接入容值10nf的瓷片電容與芯片的PH端和穩(wěn)壓管D4和電感L1相連接以及U5的輸出電壓反饋調(diào)節(jié)端與電阻R34、R37組成的分壓電路相連接實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)點(diǎn)的5V直流電壓；再經(jīng)過(guò)輸出端鉭電容Co和瓷片電容C56、C57濾波后與電阻R27相連接入二級(jí)電源轉(zhuǎn)換芯片U15的輸入端，芯片U15的將5V的直流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流3.3V電壓經(jīng)過(guò)輸出端鉭電容C65和瓷片電容C63濾波后為整個(gè)電路系統(tǒng)提供穩(wěn)定的直流工作電壓。

如圖4所示，以太網(wǎng)電路3中以太網(wǎng)PHY控制芯片DP83848是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的一款單路10/100Mb/s以太網(wǎng)收發(fā)器。其中控制芯片U3中以太網(wǎng)接口與主控電路中主控制芯片U1相連接，外部時(shí)鐘接口與外部有源晶振(50MHZ)相連接，數(shù)據(jù)發(fā)送接收端與網(wǎng)線(xiàn)接插口相連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。

如圖5所示，WIFI電路4中USR-C322是有人科技一款WiFi傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸。其中該模塊的串行數(shù)據(jù)發(fā)送接收接口與主控制電路中主控芯片U1相連接。模塊的復(fù)位端口與上拉電阻R99和貼片按鍵K7相連接實(shí)現(xiàn)模塊復(fù)位功能，模塊的重載端口與上拉電阻R45和貼片按鍵K1相連接實(shí)現(xiàn)模塊的重載功能，模塊的連接狀態(tài)顯示接口與發(fā)光二極管LED1和上拉電阻R42相連接實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)連接狀態(tài)顯示功能。模塊的電源輸入端VBT_CC和VDD_ANT由電源轉(zhuǎn)換電路中3.3V經(jīng)過(guò)鉭電容C1和瓷片電容C2進(jìn)行輸入濾波后接入。

如圖6所示，外部存儲(chǔ)電路5中TF卡插槽接口2引腳與主控電路中的主控芯片U1的82引腳(SPI總線(xiàn)的片選使能端口)和上拉電阻R36相連接，3引腳與主控電路中的主控芯片U1的80引腳(SPI總線(xiàn)的MOSI端口)和上拉電阻R38相連接，

5引腳與主控電路中的主控芯片U1的78引腳(SPI總線(xiàn)的時(shí)鐘端口)和上拉電阻R39相連接，7引腳與主控電路中的主控芯片U1的79引腳(SPI總線(xiàn)的MISO端口)和上拉電阻R40相連接，其中四個(gè)上拉電阻均和電源轉(zhuǎn)換電路中3.3V輸出電壓接口相連接。

本實(shí)用新型所涉及的技術(shù)可應(yīng)用于基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信，通過(guò)本實(shí)用新型為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)式通信的提供一種解決方法，從而使設(shè)備間通信更加便捷、高效和穩(wěn)定。

上述實(shí)施例并非是對(duì)于本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型并非僅限于上述實(shí)施例，只要符合本實(shí)用新型要求，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。