基于WiFi的遠程串口控制模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及網絡接入技術領域，尤其涉及一種基于WiFi的遠程串口控制模塊。
【背景技術】
[0002]可編程邏輯控制器(PLC，Programmable Logic Controller)是以微處理器為核心，綜合計算機技術、自動控制技術和通信技術發展起來的一種通用工業自動控制裝置。然而，目前的工業控制系統都是基于PLC的有線網絡，不僅布線麻煩、耗材多、花費成本高，而且調試、維護極為不便，一旦設備出現故障不能及時跟蹤處理。
[0003]隨著社會的發展，WiFi技術得到了越來越廣泛的應用。目前，大多數城市家庭、城市公共場所都有WiFi存在，開發設計一種能夠利用現已存在的WiFi環境來實現各種家電設備的遠程監控或指示，也具有十分重要而深遠的現實意義。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種能將串口與串口之間的有線連接轉換為無線WiFi連接、信號傳輸穩定的、應用成本低、可廣泛適用于工廠/家庭等環境的遠程串口控制模塊。
[0005]為達到以上目的，本發明采用如下技術方案。
[0006]基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，包括= WiFi模塊、穩壓模塊和TTL串口轉RS485模塊，所述WiFi模塊由ESP8266WIFI芯片封裝而成，所述穩壓模塊為WiFi模塊和TTL串口轉RS485模塊供電，所述TTL串口轉RS485模塊的TXD 口接WiFi模塊的RXD 口，所述TTL串口轉RS485模塊的RXD 口接WiFi模塊的TXD 口。
[0007]作為改進地，所述WiFi模塊的天線為PCB天線，IPEX接口天線或郵票孔接口天線。
[0008]作為改進地，所述WiFi模塊外接有閃存，ESP8266WIFI芯片在搭載并作為設備中唯一的處理器時直接從外接閃存中啟動。
[0009]作為改進地，所述WiFi模塊內嵌有運行控制程序，所述運行控制程序由LabVIEW語言編寫而成。
[0010]作為改進地，應用時，在上位機和下位機上分別安裝第一遠程串口控制模塊和第二遠程串口控制模塊，上位機與下位機之間信號傳輸鏈路為:上位機一一第一遠程串口控制模塊的TTL串口轉RS485模塊——第一遠程串口控制模塊的WiFi模塊——第二遠程串口控制模塊的WiFi模塊——第二遠程串口控制模塊的TTL串口轉RS485模塊——下位機。
[0011]作為改進地，所述上位機、下位機都為帶PLC控制裝置的工業設備。
[0012]作為改進地，所述上位機為智能終端，所述下位機為帶控制器的家電設備。
[0013]作為改進地，所述智能終端包括:筆記本電腦、智能手機、平板電腦或臺式電腦。
[0014]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:將WiFi模塊和TTL串口轉RS485模塊集成在一起，并選用ESP8266WiFi芯片作為WiFi模塊的核心，可廣泛應用于工業設備的上位機與下位機之間、智能終端與家電設備之間的無線通信連接。如果用于家庭，可以通過WiFi芯片的通用1直接控制家電設備，或者是監控家電設備是否開啟。如果用于工業，可以直接通過TTL串口轉RS485模塊與工業設備的PLC、觸摸屏或其他控制模塊連接。與現有的有線、無線連接技術相比，本發明具有通用性好、連接效率高、維護調試方便、引用成本低等特點。
【附圖說明】
[0015]圖1所示為本發明提供的基于WiFi的遠程串口控制模塊結構示意圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]1: WiFi模塊，2:穩壓模塊，3: TTL串口轉RS485模塊，4:電路板。
【具體實施方式】
[0018]為方便本領域技術人員更好地理解本發明的實質，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細闡述。
[0019]如圖1所示，一種基于WiFi的遠程串口控制模塊，包括:安裝在同一電路板4上的WiFi模塊1、穩壓模塊2和TTL串口轉RS485模塊3，所述WiFi模塊I由ESP8266WIFI芯片封裝而成，所述穩壓模塊2為WiFi模塊I和TTL串口轉RS485模塊3供電，所述TTL串口轉RS485模塊3的TXD 口接WiFi模塊I的RXD 口，所述TTL串口轉RS485模塊3的RXD 口接WiFi模塊I的TXD 口。
[0020]其中，在WiFi模塊I上設有天線，所述天線為ESP8266WIFI芯片在封裝過程中形成的PCB天線、IPEX接口天線或郵票孔接口天線。為便于應用，在WiFi模塊I還外接有閃存，當WiFi模塊I的ESP8266WIFI芯片在搭載并作為設備中唯一的處理器時直接從外接閃存中啟動。
[0021]所述WiFi模塊I內固化有運行控制程序，該程序采用LabVIEW(LaboratoryVirtual Instrument Engineering Workbench)語言燒寫而成。在其他實施方式中，WiFi模塊中的程序由用戶根據自己的需要進行燒寫，不限于本實施例。
[0022]實際應用上述遠程串口控制模塊時，在上位機和下位機上分別安裝一個遠程串口控制模塊，為方便區分，下面以安裝在上位機上的為第一遠程串口控制模塊，以安裝在下位機上的為第二遠程串口控制模塊。具體工作原理為:上位機控制器發出的控制命令通過第一遠程串口控制模塊的TTL串口轉RS485模塊轉換后傳輸給相應的WiFi模塊，經相應的WiFi模塊處理后再以無線信號的方式向四周環境輻射;下位機上的第二遠程串口控制模塊通過其WiFi模塊接收環境中的無線信號并經過識別轉換后通過相應的TTL串口轉RS485模塊傳輸給下位機控制器，達到遠程控制和遠程指示的目的。
[0023]本實施例中，所述上位機、下位機都為帶PLC控制裝置的工業設備。在其他實施方式中，所述上位機為電腦、手機等智能終端，所述下位機為帶控制器的家電設備，遠程串口控制模塊與家電設備之間可以通過WiFi模塊自帶的1接口進行連接，不限于本實施例。
[0024]本實施例提供的一種基于WiFi的遠程串口控制模塊，采用ESP8266WiFi芯片作為WiFi模塊I的核心部件，具有以下有益效果:I)能支持多種無線網絡加密方式，包括:WEP64/WEPl 28/TKIP/CCMP (AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK等，有效充分保證用戶數據的安全傳輸。2)能快速聯網，主要通過指定信道號的方式來實現快速聯網。在通常的無線聯網過程中，會首先對當前的所有信道自動進行一次掃描，來搜索準備連接的目的AP創建的(或Adhoc)網絡。本模塊提供了設置工作信道的參數，在已知目的網絡所在信道的條件下，可以直接指定模塊的工作信道，從而達到加快聯網速度的目的。3)支持在聯網過程中綁定目的網絡BSSID地址的功能。根據802.11協議規定，不同的無線網絡可以具有相同的網絡名稱(也就是SSID/ESSID)，但是必須對應一個唯一的BSSID地址。非法入侵者可以通過建立具有相同的SSID/ESSID的無線網絡的方法，使得網絡中的STA聯接到非法的AP上，從而造成網絡的泄密。通過BSSID地址綁定的方式，可以防止STA接入到非法的網絡，從而提高無線網絡的安全性。4)支持基于802.11協議的無線漫游功能。無線漫游指的是為了擴大一個無線網絡的覆蓋范圍，由多個AP共同創建一個具有相同的SSID/ESSID的無線網絡，每個AP用來覆蓋不同的區域，接入到網絡的STA可以根據所處位置的選擇信號最強的AP接入，而且隨著STA的移動自動在不同的AP之間切換。
[0025]以上【具體實施方式】僅是本發明的較佳實施方案說明，并不能以此來對本發明的保護范圍進行限制。顯而易見地，在本發明實質的啟示下，本技術領域普通技術人員還可進行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，包括:WiFi模塊、穩壓模塊和TTL串口轉RS485模塊，所述WiFi模塊由ESP8266WIFI芯片封裝而成，所述穩壓模塊為WiFi模塊和TTL串口轉RS485模塊供電，所述TTL串口轉RS485模塊的TXD口接WiFi模塊的RXD 口，所述TTL串口轉RS485模塊的RXD 口接WiFi模塊的TXD 口。2.根據權利要求1所述的基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，所述WiFi模塊的天線為PCB天線，IPEX接口天線或郵票孔接口天線。3.根據權利要求1所述的基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，所述WiFi模塊外接有閃存，ESP8266WIFI芯片在搭載并作為設備中唯一的處理器時直接從外接閃存中啟動。4.根據權利要求1所述的基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，所述WiFi模塊內嵌有運行控制程序，所述運行控制程序由LabVIEW語言編寫而成。5.根據權利要求1所述的基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，應用時，在上位機和下位機上分別安裝第一遠程串口控制模塊和第二遠程串口控制模塊，上位機與下位機之間信號傳輸鏈路為:上位機一一第一遠程串口控制模塊的TTL串口轉RS485模塊一一第一遠程串口控制模塊的WiFi模塊--第二遠程串口控制模塊的WiFi模塊--第二遠程串口控制模塊的TTL串口轉RS485模塊——下位機。6.根據權利要求5所述的基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，所述上位機、下位機都為帶PLC控制裝置的工業設備。7.根據權利要求5所述的基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，所述上位機為智能終端，所述下位機為帶控制器的家電設備。8.根據權利要求7所述的基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，所述智能終端包括:筆記本電腦、智能手機、平板電腦或臺式電腦。
【專利摘要】本發明公開一種基于WiFi的遠程串口控制模塊，其特征在于，包括：WiFi模塊、穩壓模塊和TTL串口轉RS485模塊，所述WiFi模塊由ESP8266WIFI芯片封裝而成，所述穩壓模塊為WiFi模塊和TTL串口轉RS485模塊供電，所述TTL串口轉RS485模塊的TXD口接WiFi模塊的RXD口，所述TTL串口轉RS485模塊的RXD口接WiFi模塊的TXD口。本發明可廣泛應用于工業設備的上位機與下位機之間、智能終端與家電設備之間的無線通信連接。如果用于家庭，可以通過WiFi芯片的通用IO直接控制家電設備，或者是監控家電設備是否開啟。如果用于工業，可以直接通過TTL串口轉RS485模塊與工業設備的PLC、觸摸屏或其他控制模塊連接。與現有的有線、無線連接技術相比，本發明具有通用性好、連接效率高、維護調試方便、引用成本低等特點。
【IPC分類】G05B19/05
【公開號】CN105573240
【申請號】CN201610029348
【發明人】黃衛庭, 羅庚興, 楊偉, 劉智, 鄧建勝
【申請人】佛山職業技術學院
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月14日