蓝牙与多接口互通智连设备论文和设计-朱宏源

全文摘要

本实用新型公开了一种蓝牙与多接口互通智连设备，包括微控制器以及分别与所述微控制器连接的多接口模块、指示电路以及电源管理电路；所述微控制器上设有蓝牙；所述多接口模块以及蓝牙中任一接口和其他1个或者多个接口进行直接通讯。本实用新型电路结构简单、通过单芯片即可实现且接口丰富、体积小巧、所有接口均可互转。

主设计要求

1.一种蓝牙与多接口互通智连设备，其特征在于，包括微控制器以及分别与所述微控制器连接的多接口模块、指示电路以及电源管理电路；所述微控制器上设有蓝牙；所述多接口模块以及蓝牙中任一接口和1个或者多个接口进行直接通讯。

设计方案

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微控制器为集成蓝牙的微控制器。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多接口模块包括串口电路、网口电路、USB接口。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述串口电路为UART异步串口电路。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述网口电路为RJ45网口电路。

6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述USB接口可模拟成多种设备。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述指示电路为LED指示电路。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蓝牙与多接口互通智连设备，属于集成电路技术领域。

背景技术

随着物联网和蓝牙技术的日益普及，低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，也称BLE、Bluetooth LE、或蓝牙低能耗)广泛应用在智能家居、传感检测、安防监控、手机通讯、物联网、同业生产等各种领域，在不同行业的通讯中，需要蓝牙和RJ45网口、UART串口、USB口等其他通讯接口互连。目前的多接口转换方案一般为：

一、串口收发器外加不同接口转换器件(图1，申请公布号CN 108804364 A,申请公布日18-11-13),缺陷：1、由于涉及多个模块组合拼接，电路复杂，体积较大，携带不便；2、由于电路上各个模块的电器特性均不相同，电源处理较复杂、可能需要外接供电电源；3、接口之间无法相互转换。

二、USB HUB电路加USB转TTL电路再累加蓝牙模块(图3，授权公告号CN 206060759U,授权公告日17-3-29)，USB转串口电路上累加蓝牙模块(授权公告号CN 207895829 U,授权公告日18-9-07)缺陷：多个电路组合拼接，接口种类较少，不满足复杂现场需求。

因此需要一种电路结构简单、无需外接电源并且接口种类多的多接口转换电路。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种蓝牙与多接口互通智连设备，通过简单的电路结构即可实现多接口直接互转。

解决上述问题的技术方案为：一种蓝牙与多接口互通智连设备，包括控制器以及分别与所述控制器连接的串口电路、网口电路、USB接口、指示电路以及电源管理电路；所述控制器上设有蓝牙；所述串口电路、网口电路、USB接口以及蓝牙中任一接口和其他1个或者多个接口进行直接通讯。

进一步的，所述控制器为集成蓝牙的微控制器。使得本实用新型通过单芯片即可实现多接口的互转。兼顾接口丰富的同时实现体积小巧。

进一步的，所述串口电路为UART异步串口电路。本实用新型中的串口电路可直接使用直插件或者杜邦线与外部芯片对接转换成232电平的串口。适用于多种形式的串口电路。

进一步的，所述网口电路为RJ45网口电路。

进一步的，所述USB接口可模拟成多种设备。可以实现U盘、串口CDC、虚拟串口、键盘、鼠标等不同功能。

进一步的，所述指示电路为LED指示电路。可以通过不同颜色的LED灯指示不同的UART串口、蓝牙、USB口、RJ45网口状态。

本实用新型的优点在于：通过集成蓝牙的单芯片微控制器即可实现多种接口：UART串口、蓝牙、USB口、RJ45网口之间的直接转换。电路结构简单、体积小，适用于各种环境。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1为现有技术中串口收发器外加不同接口转换器件结构示意图；

图2为本实用新型不同接口转换示意图；

图3为另一现有技术USB HUB电路加USB转TTL电路再累加蓝牙模块示意图；

图4为本实用新型电路结构示意图；

图5为本实用新型一个较佳实施例的电路图；

图6为本实用新型工作流程示意图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图2、4-6所示，一种蓝牙与多接口互通智连设备。

本实施例中电路包括：集成BLE的微控制器(单芯片)、UART异步串口电路、电源管理电路、LED指示电路、USB接口以及RJ45网口电路。

图5中，UART异步串口电路与集成BLE的微控制器直接相连；UART异步串口电路可直接使用直插件或者杜邦线与外部芯片对接转成232电平的串口，适用于多种形式的串口。

电源管理电路、LED指示电路、USB接口以及RJ45网口电路分别与集成BLE的微控制器直接相连。

综上可见，无需额外芯片，即可实现多接口通讯的电路。包含功能：低功耗蓝牙转接RJ45网口、低功耗蓝牙转接UART串口、低功耗蓝牙转接USB口，RJ45网口转接UART串口，RJ45网口转接USB口；UART串口转接USB口。

如图5所示，具体电路上，集成BLE的微控制器为主芯片，通过UD+,UD-连接USB口；通过TXD,RXD,CTS,DTR,DSR,RTS,DCD,RI连接UART串口；通过ET+,ET-,ER+,ER-连接RJ45网口；由不同颜色的LED分别指示UART串口、BLE蓝牙、USB口、RJ45网口状态。

此外，集成BLE的微控制器可以由一蓝牙芯片串接一不集成BLE的微控制器替代。

USB接口可模拟成多种设备。可以实现U盘、串口CDC、虚拟串口、键盘、鼠标等不同功能。

如图6所示，集成BLE的微控制器工作流程如下：

步骤1、初始化控制器；

步骤2、检测串口是否有数据，如果有执行步骤3，如果没有执行步骤4；

步骤3、检测串口数据是否为配置参数，如果是执行步骤5，否执行步骤6；

步骤4、检测USB口是否有数据，如果有执行步骤7，否执行步骤9；

步骤5、处理配置参数，根据配置将数据发给串口；

步骤6、如串口数据不是配置参数，则根据配置将数据发给USB口；

步骤7、检测USB口数据是否为配置参数，如果是执行步骤5，否执行步骤8；

步骤8、如USB口数据不是配置参数，则根据配置将数据发给蓝牙；

步骤9、检测蓝牙是否有数据，如果有执行步骤10，否执行步骤12；

步骤10、检测蓝牙数据是否为配置参数，如果是执行步骤5，否执行步骤11；

步骤11、如蓝牙数据不是配置参数，则根据配置将数据发给RJ45网口；

步骤12、检测网络是否有数据，如果有执行步骤13，否执行步骤2；

步骤13、检测网络数据是否为配置参数，如果是执行步骤5，否执行步骤14；

步骤14、如网络数据不是配置参数，则根据配置将数据发给串口。

如此实现多接口通讯转换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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