一种新型无线DTU的制作方法

一种新型无线dtu
技术领域
1.本实用新型涉及一种数据传输设备，具体涉及一种太阳能供电的新型无线智能dtu。


背景技术：

2.现在市面上的dtu (data transfer unit)即数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为ip数据或将ip数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
3.物联网技术在现代农业领域的应用是物联网技术较为热门的研究方向。在现代化农业生产环境需要若干传感器、电脑等设备来进行数据采集，电脑除了其固有的工作外主要是将采集到的数据上传至服务器进行保存。
4.申请人曾提交申请号为201811327111.8的无线智能dtu，用于替代电脑来解决现有技术中的以下问题：
5.（1）大棚经常有几亩或几十亩，电脑需要稳定放置，一般最好是能够有个固定封闭的场所，但是实际上我国许多大型农业地区都是没有有线网的。
6.（2）电脑本身主要是一种操作型设备，将其作为数据中转站，其传输的效率不够高。
7.（3）农业数据实时监控，实时传输，而众所周知的，电脑长期处于开机状态的话是十分不稳定的。
8.正是因为无线智能dtu可以替代电脑应用在现代农业领域的物联网技术领域中，因此无线智能dtu一般处于农业地区，一般能够有较好的光照。同时，无线智能dtu安装的时候一般需要接入市电供电，很多时候需要电工特意拉线供电。
9.因此，提供一种太阳能供电的新型无线智能dtu是十分有意义，且适合农业领域使用的。


技术实现要素：

10.本实用新型目的在于提供一种新型无线dtu，其能替代电脑的功能，作为农业物联网中的数据传输中心，且解决上述缺陷。
11.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
12.一种新型无线dtu，包括主控芯片主控芯片连接有gprs模块、无线通信模块、sd卡模块、电源模块、rs485模块、lcd显示模块；
13.gprs模块，与芯片连接，提供整个设备的上网功能，同时实现远距离数据传输的功能；
14.无线通信模块，与芯片连接，进行无线通信；
15.sd卡模块，与芯片连接，进行数据的打包存储；
16.rs485，与芯片连接，将串口信号转换成485信号，提供有线连接；
17.lcd显示模块，与芯片连接，用于显示；
18.电源模块，为芯片各个模块提供需要的电压；电源模块包括用于存储电量的蓄电池和升降压电路，蓄电池连接有升降压电路；升降压电路给各个模块提供需要的电压；
19.蓄电池通过电源管理模块连接有充电电路，充电电路连接太阳能光伏电池板组件。
20.作为一种优选技术方案，充电电路包括稳压器u1、光耦u2；稳压器u1的1脚连接到电容c3的一端，电容c3的另一端连接到稳压器u1的3脚。稳压器u1的1脚和电容c3的之间的公共端接地；
21.稳压器u1的3脚连接到mos管q1的源极，mos管q1的漏极连接到电阻r1的一端、电阻r3的一端；mos管q1的栅极连接光耦u2的1脚、4脚、电阻r5的一端；
22.电阻r1的另一端连接到电阻r2的一端、电阻r4的一端;电阻r2的另一端连接到电阻r4的另一端、电容c2的一端；
23.电容c2的另一端连接到电阻r3的另一端、电阻r5的另一端；
24.稳压器u1的2脚连接到电容c1的一端，电容c1的另一端输出正电压与蓄电池正极连接；
25.光耦u2的3脚输出负电压与蓄电池负极连接；
26.mos管q1的漏极与电阻r1的一端、电阻r3的一端直接公共端作为正极输入端与太阳能光伏电池板组件的正极输出端连接；电阻r2、电阻r4与电容c2之间的公共端作为负极输入端与太阳能光伏电池板组件的负极输出端连接。
27.作为一种优选技术方案，稳压器的型号为ams1117。
附图说明
28.图1为本实用新型的模块图。
29.图2为充电电路的电路原理图。
具体实施方式
30.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型无线dtu，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例
31.一种新型无线dtu，与现有技术相同的是，包括主控芯片及其最小系统，主控芯片连接有gprs模块、无线通信模块、sd卡模块、电源模块、rs485模块、lcd显示模块；
32.主控芯片的型号为atmega640/1280/2560，最小系统包括isp下载单元、复位单元、晶体单元、jtag调试单元等。
33.gprs模块，与芯片连接，提供整个设备的上网功能，同时实现远距离数据传输的功能；
34.无线通信模块，与芯片连接，在779hmz频段进行通信；
35.sd卡模块，与芯片连接，进行数据的打包存储；
36.rs485，与芯片连接，将串口信号转换成485信号，提供有线连接；
37.lcd显示模块，与芯片连接，用于显示；
38.电源模块，为芯片各个模块提供需要的电压。
39.与现有技术不同的是，本实施例中，电源模块包括用于存储电量的蓄电池和升降压电路，蓄电池连接有升降压电路；升降压电路给各个模块提供需要的电压。
40.本实施例中，蓄电池通过电源管理模块连接有充电电路，充电电路连接太阳能光伏电池板组件。
41.与现有技术相同，太阳能光伏电池板组件一般包括太阳能光伏电池板及与其连接的发电电路。
42.太阳能光伏电池板可设置在无线智能dtu外壳上，也可以设置在地面。
43.本实施例中，充电电路包括稳压器u1、光耦u2；稳压器u1的1脚连接到电容c3的一端，电容c3的另一端连接到稳压器u1的3脚。稳压器u1的1脚和电容c3的之间的公共端接地。
44.稳压器u1的3脚连接到mos管q1的源极，mos管q1的漏极连接到电阻r1的一端、电阻r3的一端。mos管q1的栅极连接光耦u2的1脚、4脚、电阻r5的一端。
45.电阻r1的另一端连接到电阻r2的一端、电阻r4的一端;电阻r2的另一端连接到电阻r4的另一端、电容c2的一端。
46.电容c2的另一端连接到电阻r3的另一端、电阻r5的另一端。
47.稳压器u1的2脚连接到电容c1的一端，电容c1的另一端输出正电压与蓄电池正极连接。
48.光耦u2的3脚输出负电压与蓄电池负极连接。
49.mos管q1的漏极与电阻r1的一端、电阻r3的一端直接公共端作为正极输入端与太阳能光伏电池板组件的正极输出端连接。电阻r2、电阻r4与电容c2之间的公共端作为负极输入端与太阳能光伏电池板组件的负极输出端连接。
50.本实施例中，稳压器的型号为ams1117。
51.通过供电电路将太阳能电池板组件输出电能稳定。太阳能供电随着外界环境变化，供电强度会发生变化，导致了太阳能供电不稳定。本实施例采用稳压器、电阻r5和电容c2来进行延时，防止电路突然启动时，导致稳压器承受电压过高。利用mos管q1的工作状态变化来调节过高电压，使得稳压器输入电压在规定范围值内波动，通过降低稳压器u1的输入电压，使得整个供电电路的功耗均降低，提高电路工作效率的同时减少了电路的发热，以保证能够快速的将电能传输至蓄电池。
52.光耦u2可以增强抗干扰能力。电阻r1、r2、r4用于取样。
53.本实施例中，电池管理模块和太阳能光伏电池板组件为非常成熟的现有技术，可直接从市面上购买的到。
54.本实施例采用的此电路结构简单，成本相对较低。
55.按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。