專利名稱：控制標(biāo)準(zhǔn)usb接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子自動控制領(lǐng)域，涉及控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著無線移動網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，大量的無人自助設(shè)備投入到實際運(yùn)營中，這些無人值守自助設(shè)備往往需要通過無線網(wǎng)絡(luò)了解機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行情況，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下載，因此，保證無人值守的自助設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)的正常連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)斷開后的自動連接，成為減少機(jī)器的維護(hù)次數(shù)，降低運(yùn)營成本的關(guān)鍵。現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，基于低成本，方便使用的特點，使用了大量的標(biāo)準(zhǔn)USB(通用串行總線，以下簡稱USB)接口的無線網(wǎng)卡，使用這一種網(wǎng)卡的存在不足之處由于中國移動，中國電信等運(yùn)營商的隨著運(yùn)營的需要，需要定期和不定期的對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新規(guī)劃與優(yōu)化，這樣導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)的USB接口的無線網(wǎng)卡需要斷電重新拔插后，再次向運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新注冊，否則將導(dǎo)致無線網(wǎng)卡將無法注冊到運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，而無法實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的連接，在無人值守的自助設(shè)備中，就將導(dǎo)致設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)離線而需要到現(xiàn)場維護(hù)。通過人手工的拔插USB的無線網(wǎng)卡，讓無線網(wǎng)卡斷電后，再重新上電，重新注冊到運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈接。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的USB無線網(wǎng)卡在無人值守的自助設(shè)備中，無法自動重新注冊運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的問題，本發(fā)明提供一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動的控制裝置，該控制裝置能夠控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB接口網(wǎng)卡自動重新注冊運(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)中。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動的控制裝置，包括連接標(biāo)準(zhǔn)USB接口網(wǎng)卡的USB轉(zhuǎn)接口、通訊模塊、中央處理器模塊、繼電器控制模塊、電源管理模塊和接線端口，本發(fā)明控制裝置利用電子系統(tǒng)自動控制的方法，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB接口的無線網(wǎng)卡自動重啟。本發(fā)明的有益效果是，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動，避免在無人值守的自助設(shè)備需要頻繁的手動維護(hù)，降低運(yùn)營成本。


圖I是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明控制裝置中通訊模塊電路原理 圖3是本發(fā)明控制裝置中中央處理器模塊電路原理 圖4是本發(fā)明控制裝置中繼電器控制模塊電路原理 圖5是本發(fā)明控制裝置中電源管理模塊電路原理圖；圖6是圖5電源管理模塊中SPX1117M303. 3電源芯片原理 圖7是圖5電源管理模塊中SPX1117M301. 8電源芯片原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動，對無線網(wǎng)卡進(jìn)行管理；同時通過該控件完成無線網(wǎng)卡自動控制重啟功能。如圖I所示，包括USBA型公頭、USBA型母頭、電源管理模塊，還包括數(shù)據(jù)交換的RS-232 (是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA (Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn))通訊模塊，控制數(shù)據(jù)的中央處理器模塊、自動關(guān)閉繼電器控制模塊，RS-232通訊模塊、中央處理器模塊、繼電器控制模塊依次連接，電源管理模塊分別為RS-232通訊 模塊、中央處理器模塊、繼電器控制模塊提供電源，USBA型公頭、USBA型母頭之間裝設(shè)2PIN接線端口，由兩根導(dǎo)線組成的連接導(dǎo)線，連接導(dǎo)線一端連接USBA型公頭、USBA型母頭之間裝設(shè)2PIN接線端口，另一端與繼電器控制模塊上設(shè)有的2PIN接線端口鏈接。USB接口結(jié)構(gòu)示意圖，包括USB A型公頭，USB A型母頭，USB轉(zhuǎn)接口上設(shè)2PIN接線端口，USB A型公頭與USB A型母頭相連接，USB A型公頭和USB A型母頭分別通過導(dǎo)線與2PIN接線端口相連接，USB A型公頭插入到普通計算機(jī)的USB端口，標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡插入到USB A型母頭中，以便實現(xiàn)繼電器通過斷開到再閉合過程中的重新上電動作，以實現(xiàn)控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動。如圖2所示，RS-232通訊模塊的電路原理圖，包括RS232 DB9 (標(biāo)準(zhǔn)的9針接口)接口、提高RS-232通訊模塊穩(wěn)定性的RSM232接口芯片，RS232 DB9接口與RSM232接口芯片相連，RSM232接口芯片一端接地另一端連接電壓VDD5. 0，電容C19 一端分別與RSM232接口芯片和電壓VDD5. 0連接，另一端接地。圖2、3所示，RS-232通訊模塊和中央處理器模塊的連接是使用了微處理器LPC2214FBD的UART (通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信)部件，實施的方案之一是RSM232接口芯片第3引腳LPC2214FBD微處理器第42引腳連接，用TXD (發(fā)送數(shù)據(jù))標(biāo)示；RSM232接口芯片第4引腳LPC2214FBD微處理器第引腳連接，用RXD (接收數(shù)據(jù))標(biāo)示。系統(tǒng)通過RS232 DB9接口可連接普通計算機(jī)或其他控制系統(tǒng)的RS-232端口，實現(xiàn)和普通計算機(jī)或者其他控制系統(tǒng)的通訊過程。如圖2所示，所述中央處理器模塊電路原理圖，包括NXP公司的LPC2214FBD微處理器，傳輸電信號的晶體振蕩器，CAI706RVI復(fù)位芯片，LPC2214FBD微處理器與電容C2連接，電容C2接地，11. 0592MHz的晶體振蕩器一端連接LPC2214FBD微處理器，另一端與電容Cl連接，為實現(xiàn)LPC2214FBD微處理器程序在芯片內(nèi)部的閃存中運(yùn)行，LPC2214FBD微處理器第13引腳通過R3上拉到VDD3. 3，LPC2214FBD微處理器第16引腳通過R4上拉到VDD3. 3，LPC2214FBD微處理器與CAI706RVI復(fù)位芯片連接，CAI706RVI復(fù)位芯片與電阻RlO并接，另一端分別與連接電源VDD3. 3和電容C25，電容C25接地。所述微處理器LPC2214FBD是NXP公司推出的32位控制器，內(nèi)置256KB可編程閃存，16K RAM (隨機(jī)存儲器)，2個UART，76個可編程I/O (輸入輸出端口)引腳，是市場上用量比較廣泛的微處理器，系統(tǒng)通過接收RS-232通訊模塊的通訊命令，解析是否需求重新啟動標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡的指令，按照命令，控制與之相連接的繼電器控制模塊，進(jìn)行相應(yīng)動作，其中，11. 0592MHz晶體振蕩器為LPC2214FBD微處理器提供外部時鐘，用于LPC2214FBD微處理器內(nèi)部電路和RS-232通訊模塊的時序控制，CAT706RVI復(fù)位芯片用于LPC2214FBD管理微處理器在使用過程中正常復(fù)位，CAT706RVI復(fù)位芯片具有看門狗功能，通過LPC2214FBD微處理器在運(yùn)行過程中在I. 6S時間內(nèi)，通過LPC2214FBD微處理器給出一個電平的變化，實現(xiàn)CAI706RVI復(fù)位芯片內(nèi)部看門狗時鐘的復(fù)位，LPC2214FBD微處理器在正常運(yùn)行過程中不復(fù)位，當(dāng)LPC2214FBD微處理器內(nèi)部程序運(yùn)行異常時，無法在LPC2214FBD微處理器給出一個電平的變化，將導(dǎo)致CAI706RVI復(fù)位芯片內(nèi)部看門狗時鐘的溢出，CAI706RVI復(fù)位芯片內(nèi)部程序，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。如圖4所示，所述繼電器控制模塊電路原理圖，包括SN7407N電平轉(zhuǎn)換芯片、TIL_117光耦合器、ULN2804A驅(qū)動芯片，JQC-3FF型繼電器，使用LPC2214FBD微處理器的I/0輸出功能，輸出高電平，實施方案是LPC2214FBD微處理器的第131引腳用于電平輸出，SN7407N電平轉(zhuǎn)換芯片一端與LPC2214FBD微處理器連接，另一端與TIL_117光耦合器連接，SN7407N電平轉(zhuǎn)換芯片同時設(shè)有接地，電源VDD5. 0連接SN7407N電平轉(zhuǎn)換芯片和TIL_117 光耦合器，TIL_117光耦合器連接電源VDD12和ULN2804A驅(qū)動芯片，ULN2804A驅(qū)動芯片設(shè)有接地，同時ULN2804A驅(qū)動芯片還連接JQC-3FF型繼電器和二極管D10，電源VDD12連接JQC-3FF型繼電器和二極管D10，JQC-3FF型繼電器連接第二接線端口。由于LPC2214FBD微處理器是3. 3V電源系統(tǒng)，通SN7407N電平轉(zhuǎn)換芯片實現(xiàn)3. 3V電平和5V電平的轉(zhuǎn)換，當(dāng)LPC2214FBD微處理器收到其他控制系統(tǒng)的復(fù)位網(wǎng)卡的指令后，通過SN7407N電平轉(zhuǎn)換芯片電壓轉(zhuǎn)換后，實現(xiàn)TIL_117光耦合器的發(fā)光段發(fā)光，導(dǎo)通TIL_117光耦合器，將12V的電壓施加在ULN2804A驅(qū)動芯片上，從而驅(qū)動JQC-3FF型繼電器內(nèi)部電磁鐵產(chǎn)生吸引力，將內(nèi)部彈簧片彈開，導(dǎo)致JQC-3FF型繼電器由短路變成斷路，通過USB轉(zhuǎn)接口的結(jié)構(gòu)，斷開標(biāo)準(zhǔn)USB接口網(wǎng)卡的電源，2秒鐘后，LPC2214FBD微處理器輸出低電電平，通過SN7407N電平轉(zhuǎn)換芯片電壓轉(zhuǎn)換后，實現(xiàn)TIL_117光耦合器的發(fā)光段停止發(fā)光，從而關(guān)斷TIL_117光耦合器，12V的電壓將在ULN2804A驅(qū)動芯片上斷開，JQC-3FF型繼電器內(nèi)部電磁鐵產(chǎn)生的吸引力消失，將內(nèi)部彈簧片復(fù)位，JQC-3FF型繼電器由斷路變成短路，通過USB轉(zhuǎn)接口的結(jié)構(gòu)，從新連接標(biāo)準(zhǔn)USB接口網(wǎng)卡的電源，從而實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB接口網(wǎng)卡的電源斷開到閉合的一個變化，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB接口網(wǎng)卡的重新啟動。如圖5至7所述，所述電源管理模塊電路原理圖，包括LM2575-5R4G電源芯片、SPX1117M303. 3電源芯片、SPX1117M301. 8電源芯片，電壓輸入SPX1117M301. 8電源芯片，SPX1117M301. 8電源芯片通過D8接LM2575-5R4G電源芯片，并接濾波電容C38，電容C38另一端接地，LM2575-5R4G電源芯片電壓輸出端接穩(wěn)壓二極管D5，所述二極管D5接地，LM2575-5R4G電源芯片接電感L4 一端，做為5V電壓輸出端。LM2575-5R4G電源芯片連接SPX1117M303. 3電源芯片和SPX1117M301. 8電源芯片，SPX1117M303. 3電源芯片作為3. 3V電壓輸出端，并通過濾波電容C21，C22接地，同時SPX1117M303. 3電源芯片接地，SPX1117M301.8電源芯片作為1.8V電壓輸出端，并通過濾波電容C23，C24接地，同時SPX1117M301. 8電源芯片接地，LPC2214FBD微處理器接SPX1117M303. 3電源芯片和SPX1117M301. 8 電源芯片。電源管理模塊5，12V電壓輸入，為系統(tǒng)提供電源。實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動，避免在無人值守的 自助設(shè)備需要頻繁的手動維護(hù)，降低運(yùn)營成本。
權(quán)利要求
1.一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置，包括至少兩個USB接口、電源管理模塊，其特征在于所述控制裝置還包括接入數(shù)據(jù)的RS-232通訊模塊、控制數(shù)據(jù)的中央處理器模塊以及繼電器控制模塊，所述RS-232通訊模塊、中央處理器模塊、繼電器控制模塊依次連接；所述電源管理模塊分別為RS-232通訊模塊、中央處理器模塊、繼電器控制模塊提供電源；所述繼電器控制模塊和所述USB接口通過分別設(shè)有的2PIN接線端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置，其特征在于所述的USB接口，包括USB A型公頭和USB A型母頭，所述USB公頭與所述USB母頭中間設(shè)有2PIN接線端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置，其特征在于所述RS-232通訊模塊，包括接口，接口芯片；所述接口可選擇RS232 DB9接口和并行接口中的一種或多種，所述接口芯片可選擇RSM232接口芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置，其特征在于所述中央處理器模塊，包括芯片，晶體振蕩器，芯片分別與晶體振蕩器的復(fù)位芯片連接；所述芯片可選擇LPC2214FBD微處理器芯片，所述振蕩器復(fù)位芯片可以選擇CAI706RVI復(fù)位芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置，其特征在于所述繼電器控制模塊，包括電平轉(zhuǎn)換芯片，傳輸電信號的光稱合器，繼電器以及驅(qū)動繼電器的驅(qū)動芯片和2PIN接線端口，所述電平轉(zhuǎn)換芯片、光耦合器、繼電器、驅(qū)動芯片以及所述2PIN接線端口依次連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置，其特征在于所述電源管理模塊，包括電源芯片，所述電源芯片可選擇LM2575-5R4G電源芯片、SPX1117M303. 3 電源芯片、SPX1117M301. 8 電源芯片。
7.采用權(quán)利要求I所述的一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置的控制方法，包括以下的步驟 a、標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡插入USBA型母頭，USB A型公頭插入到普通計算機(jī)的USB端n ； b、RS-232通訊模塊對無線網(wǎng)卡采集數(shù)據(jù)信息，把通訊信息轉(zhuǎn)送給中央處理器； C、中央處理器模塊對接收的通訊命令，解析是否需求重新啟動標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡的指令，按照命令，控制與之相連接的繼電器控制模塊，進(jìn)行開啟和閉合動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，RS-232通訊模塊與中央處理器模塊通過微處理器連接，所述中央處理器模塊中包含的晶體振蕩器為微處理器提供外部時鐘，用于微處理器內(nèi)部電路和RS-232通訊模塊的時序控制，所述中央處理器模塊中包括復(fù)位芯片，用于管理微處理器在使用過程中正常復(fù)位，復(fù)位芯片具有看門狗功能，通過微處理器在運(yùn)行過程中在I. 6S時間內(nèi)，通過微處理器給出一個電平的變化，實現(xiàn)復(fù)位芯片內(nèi)部看門狗時鐘的復(fù)位，微處理器在正常運(yùn)行過程中不復(fù)位，當(dāng)微處理器內(nèi)部程序運(yùn)行異常時，無法在微處理器給出一個電平的變化，將導(dǎo)致復(fù)位芯片內(nèi)部看門狗時鐘的溢出，復(fù)位芯片內(nèi)部程序，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重啟的控制裝置及控制方法，包括標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡插入USBA型母頭，USBA型公頭插入到普通計算機(jī)的USB端口；RS-232通訊模塊對無線網(wǎng)卡采集數(shù)據(jù)信息，把通訊信息轉(zhuǎn)送給中央處理器；中央處理器模塊對接收的通訊命令，解析是否需求重新啟動標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡的指令，按照命令，控制與之相連接的繼電器控制模塊，進(jìn)行開啟和閉合動作。本發(fā)明實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB接口無線網(wǎng)卡重新啟動，避免在無人值守的自助設(shè)備需要頻繁的手動維護(hù)，降低運(yùn)營成本。
文檔編號H04W88/02GK102752880SQ201210192250
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者洪濤 申請人:李錫清, 洪濤