一种无线串口透传系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于串口透传技术领域。尤其涉及一种无线串口透传系统。
【背景技术】
[0002]无线传输是指利用无线技术进行数据传输的一种方式。由于无线传输具有安装方便、灵活性强、性价比高等特点，使其在通讯领域得到了广泛应用。串口是最常用的有线传输接口之一，但是在许多应用场合中，由于接线复杂或其他限制，需要将串口的有线传输转化为无线传输。
[0003]现有的一些无线串口透传系统，采用了蓝牙无线透传方案、Zigbee无线透传方案或WIFI无线透传方案。但是蓝牙通信距离较短，并且需要进行配对才能通信，组网比较麻烦。Zigbee无线透传方案虽功耗低，可以实现自组网，但同时使得冗余数据增多，降低了数据传输速率和效率。WIFI无线透传虽数据传输速率高，能够直接连入互联网，但功耗非常尚O
【发明内容】
[0004]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种协议简单、传输效率高、传输速率快、功耗低、体积小和使用方便的无线串口透传系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:所述无线串口透传系统由稳压模块、天线模块、指示灯模块和射频SOC芯片模块组成。
[0006]射频SOC芯片模块的电源输入正极VCC_IN与稳压模块的电源输出正极VCC_0UT连接。射频SOC芯片模块的指示灯输出正极信号线LED_P、指示灯输出负极信号线LED_N与指示灯模块的指示灯输入正极信号线LED_P、指示灯输入负极信号线LED_r^t应连接。射频SOC芯片模块的射频信号正极信号线RF_P、射频信号负极信号线RF_N与天线模块的射频信号正极信号线RF_P、射频信号负极信号线RF_r^t应连接。
[0007]用户串口设备的电源输出正极VCC_0UT、电源输出负极GND与稳压模块的电源输入正极VCC_IN、电源输入负极GND对应连接；用户串口设备的电源输出负极GND、串口数据输出信号线TXD、串口数据输入信号线RXD、睡眠控制输出信号线SP与射频SOC芯片模块的电源输入负极GND、串口数据输入信号线RXD、串口数据输出信号线TXD、睡眠控制输入信号线SP对应连接。
[0008]射频SOC芯片模块中写有串口透传控制软件，所述串口透传控制软件的主流程是:
Sl-1、系统初始化。
[0009]S1-2、判断系统的无线端是否收到数据帧;若是则执行S1-6，否则执行S1-3。
[0010]S1-3、判断系统的串口端是否收到数据帧;若是则执行S1-4，否则返回S1-2。
[0011]S1-4、判断收到数据帧的类型;若是配置帧则执行S1-5，若是数据帧则执行S1-6。
[0012]S1-5、根据配置帧内容更改系统配置;返回S1-2。
[0013]S1-6、指示灯闪烁;判断系统的数据传输模式;若是透传模式，则执行S1-7;若是中继器模式，则执行S1-8;若是Sink模式，则执行S1-9。
[0014]S1-7、执行透传模式数据处理程序;执行S1-10。
[0015]S1-8、执行中继器模式数据处理程序;执行S1-10。
[0016]S1-9、执行Sink模式数据处理程序。
[0017]S1-10、判断系统的SP信号线是否检测到低电平;若是则执行S1-11，否则返回S1-2。
[0018]Sl-1 1、关闭指示灯;进入睡眠模式。
[0019]S1-12、判断系统的SP信号线是否检测到高电平;若是则执行S1-13，否则执行Sl-
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[0020]S1-13、退出睡眠模式;返回S1-2。
[0021]所述配置帧内容包含串口波特率、无线射频频道、无线发射功率、系统ID、数据传输模式和中继域。
[0022]所述透传模式数据处理程序的主流程是:
52-1、判断数据帧是否来自系统的串口端;若是则执行S2-3，否则执行S2-2。
[0023 ] S2-2、判断系统是否使能带ID模式;若是则执行S2-6，否则执行S2-8。
[0024]S2-3、判断系统是否使能带ID模式;若是则执行S2-4，否则执行S2-5。
[0025]S2-4、在数据帧开头添加目的ID，在数据帧末尾添加源ID。
[0026]S2-5、通过系统的无线端发送数据帧;结束程序。
[0027]S2-6、判断数据帧中目的ID是否等于本机ID或广播ID;若是则执行S2-7，否则结束程序。
[0028]S2-7、移除数据帧开头的目的ID，在数据帧末尾添加源ID。
[0029]S2-8、判断系统是否使能带RSSI模式;若是则执行S2-9，否则执行S2-10。
[0030]S2-9、在数据帧末尾添加RSSI信息。
[0031]S2-10、通过系统的串口端发送数据帧。
[0032]所述中继器模式数据处理程序的主流程是:
53-1、判断数据帧是否来自系统的串口端;若是则结束程序，否则执行S3-2。
[0033]S3-2、判断系统是否使能带ID模式;若是则执行S3-3，否则结束程序。
[0034]S3-3、判断数据帧中目的ID是否在中继域内；若是则执行S3-4，否则结束程序。
[0035]S3-4、通过系统的无线端转发数据帧。
[0036]所述Sink模式数据处理程序的主流程是:
54-1、判断数据帧是否来自系统的串口端;若是则结束程序，否则执行S4-2。
[0037]S4-2、判断系统是否使能带ID模式;若是则执行S4-3，否则结束程序。
[0038]S4-3、在数据帧开头添加目的ID，在数据帧末尾添加源ID。
[0039]S4-4、通过系统的串口端发送数据帧。
[0040]由于采用上述技术方案，本发明具有如下积极效果:
本发明使用了自定义的无线通讯协议，避免了使用协议栈造成的有效负荷率低的缺陷，减少了无用数据，提高了传输速率及传输效率。
[0041]本发明使用了自定义的数据帧格式，系统带ID模式未使能时，每个射频频道的网络节点数目无限制，系统带ID模式使能时，每个射频频道最大支持65535个网络节点。
[0042]本发明的射频频道可通过配置帧更改，系统最大支持16个射频频道。
[0043]本发明的无线发射功率可通过配置帧更改，另外通过控制系统SP信号线的电平能使系统进入睡眠模式，用户能根据不同应用场合的需求灵活运用，从而有效降低系统功耗。
[0044]本发明可设置为带RSSI模式，使能带RSSI模式时系统会将接收信号强度指示信息附加在数据帧末尾发送给用户，使特殊应用(如定位、测距、传输质量检测等)的开发更加方便。
[0045]本发明支持中继器模式，可通过中继器扩大无线网络的通信范围。为提高数据转发效率，用户可设置中继器的中继域，中继器仅对目的ID在中继域内的数据帧进行转发。
[0046]本发明支持Sink模式，设置为Sink模式的节点可接收网络内所有节点的数据，可用于数据汇总和数据监听。
[0047]本发明可通过贴片焊接的方式直接集成到用户串口设备上，更加节省空间。
[0048]因此，本发明具有协议简单、传输效率高、传输速率快、功耗低、体积小和使用方便的特点，适用于各种有无线串口透传需求的串口设备。
【附图说明】
[0049]图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的串口透传控制软件的主流程框图；
图3是图2中的透传模式数据处理程序的主流程框图；
图4是图2中的中继器模式数据处理程序的主流程框图；
图5是图2中的Sink模式数据处理程序的主流程框图。
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步描述，并非对其保护范围的限制:
实施例1
一种无线串口透传系统。如图1所示，所述无线串口透传系统I由稳压模块2、天线模块
3、指示灯模块4和射频SOC芯片模块5组成。
[0051 ]如图1所示，射频SOC芯片模块5的电源输入正极VCC_IN与稳压模块2的电源输出正极VCC_0UT连接。射频SOC芯片模块5的指示灯输出正极信号线LED_P、指示灯输出负极信号线LED_N与指示灯模块4的指示灯输入正极信号线LED_P、指示灯输入负极信号线LED_N对应连接。射频SOC芯片模块5的射频信号正极信号线RF_P、射频信号负极信号线RF_rO^天线模块3的射频信号正极信号线RF_P、射频信号负极信号线RF_r^t应连接。
[0052]如图1所示，用户串口设备6的电源输出正极VCC_0UT、电源输出负极GND与稳压模块2的电源输入正极VCC_IN、电源输入负极GND对应连接；用户串口设备6的电源输出负极GND、串口数据输出信号线TXD、串口数据输入信号线RXD、睡眠控制输出信号线SP与射频SOC芯片模块5的电源输入负极GND、串口数据输入信号线RXD、串口数据输出信号线TXD、睡眠控制输入信号线SP对应连接。
[0053]如图2所示，射频SOC芯片模块5中写有串口透传控制软件，所述串口透传控制软件的主流程是: 51-1、系统初始化。
[0054]S1-2、判断系统的无线端是否收到数据帧;若是则执行S1-6，否则执行S1-3。
[0055]S1-3、判断系统的串口端是否收到数据帧;若是则执行S1-4，否则返回S1-2。
[0056]S1-4、判断收到数据帧的类型;若是配置帧则执行S1-5，若是数据帧则执行S1-6。
[0057]S1-5、根据配置帧内容更改系统配置;返回S1-2。
[0058]S1-6、指示灯闪烁;判断系统的数据传输模式;若是透传模式，则执行S1-7;若是中继器模式，则执行S1-8;若是Sink模式，则执行S1-9。
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