[实用新型]一种基于STM32单片机的串口与以太网转换装置

摘要

本实用新型涉及一种基于STM32单片机的串口与以太网转换装置。本实用新型包括STM32单片机最小系统电路及与其连接的电源电路、隔离电路、JTAG调试电路、串口通讯电路、以太网通讯控制电路。电源电路包括降压隔离电源芯片、电源稳压芯片、电源引入插件；以太网通讯控制电路包括以太网通讯控制芯片、RJ45接口。本实用新型具有体积小、成本低、功耗低、抗干扰能力强、稳定性高，支持在TCP_Server、TCP_Client、UDP、UDP_Server模式下的数据传输。并且可以仅通过设备名称登录网页远程进行操作和监控。

主权项

一种基于STM32单片机的串口与以太网转换装置，包括STM32单片机最小系统电路及与其连接的电源电路、隔离电路、JTAG调试电路、串口通讯电路、以太网通讯控制电路，其特征在于：所述的STM32单片机最小系统电路包括一个STM32处理器、一个稳压二极管、两个晶振、四个贴片电阻、十二个瓷片电容；STM32处理器的1脚与第二个贴片电阻的1脚连接，3脚、4脚分别与第一晶振的两端连接，5脚、6脚分别与第二晶振的两端连接，7脚与稳压二极管的1脚、第一贴片电阻的1脚、第五瓷片电容的1脚连接，8脚与第十一瓷片电容的1脚、第十二瓷片电容的1脚连接，9脚与第四贴片电阻的1脚、第十一瓷片电容的2脚、第十二瓷片电容的2脚连接，23脚、35脚、47脚、第一瓷片电容的1脚、第二瓷片电容的1脚、第三瓷片电容的1脚、第四瓷片电容的1脚、第五瓷片电容的2脚、第六瓷片电容的1脚、第七瓷片电容的1脚、第八瓷片电容的1脚、第九瓷片电容的1脚、第十瓷片电容的1脚、第三贴片电阻的1脚与GND连接，24脚、36脚、48脚、第一稳压二极管的2脚、第一贴片电阻的2脚、第二贴片电阻的2脚、第四贴片电阻的2脚、第六瓷片电容的2脚、第七瓷片电容的2脚、第八瓷片电容的2脚、第九瓷片电容的2脚、第十瓷片电容的2脚与CPU供电电源连接，44脚与第三贴片电阻的2脚连接；第一晶振的1脚、2脚分别与第一瓷片电容的2脚、第二瓷片电容的2脚连接；第二晶振的1脚、2脚分别与第三瓷片电容的2脚、第四瓷片电容的2脚连接；所述电源电路包括一个双脚牛角插针接线端子、一个降压隔离电源芯片、一个电源稳压芯片、一个400mA自恢复保险丝、一个限流贴片电阻、一个发光二极管、2个电感、两个胆电容、7个瓷片电容；双脚牛角插针接线端子的1脚与400mA自恢复保险丝的1脚连接；400mA自恢复保险丝的2脚与限流贴片电阻的1脚、第一胆电容的1脚、第一瓷片电容的1脚、第二瓷片电容的1脚、降压隔离电源芯片的1脚、电源稳压芯片的3脚连接；限流贴片电阻的2脚与发光二极管的1脚连接；发光二极管的2脚与第一胆电容的2脚、第一瓷片电容的2脚、第二瓷片电容的2脚、降压隔离电源芯片的2脚、电源稳压芯片的1脚、第三瓷片电容的2脚、第四瓷片电容的2脚、第五瓷片电容的2脚、第二电感的1脚、双脚牛角插针接线端子的2脚、DGND连接；电源稳压芯片的2脚与第三瓷片电容的1脚、第四瓷片电容的1脚、第一电感的1脚连接；第一电感的2脚与第五瓷片电容1脚连接，作为外围芯片供电电源；降压隔离电源芯片的3脚与第六瓷片电容的2脚、第二胆电容的2脚、第七瓷片电容的2脚、第二电感的2脚、GND连接；降压隔离电源芯片的4脚与第六瓷片电容的1脚、第二胆电容的1脚、第七瓷片电容的1脚连接，作为CPU的供电电源；所述的隔离电路包括4个光耦隔离芯片、16个贴片电阻；第一光耦隔离芯片、第二光耦隔离芯片、第三光耦隔离芯片、第四光耦隔离芯片的1脚分别与第一贴片电阻的1脚、第五贴片电阻的1脚、第九贴片电阻的1脚、第十三贴片电阻的1脚连接，2脚、3脚分别与RS‑232收发器芯片的9脚和STM32处理器的30脚、STM32处理器的14脚和15脚、以太网物理接口收发器控制器芯片的34脚和STM32处理器的17脚、STM32处理器的18脚和16脚，4脚与第二贴片电阻的1脚、第六贴片电阻的1脚、第十贴片电阻的1脚、第十四贴片电阻的1脚连接，5脚、8脚分别与供电电源、DGND连接，6脚、7脚分别与RS‑232收发器芯片的10脚和以及第四贴片电阻的1脚和第三贴片电阻的1脚、以太网物理接口收发器控制器芯片33脚和32脚以及第八贴片电阻的1脚和第七贴片电阻的1脚、STM32处理器的16脚和以太网物理接口收发器控制器芯片35脚以及第十二贴片电阻的1脚和第十一贴片电阻的1脚、太网物理接口收发器控制器芯片37脚和36脚以及第十六贴片电阻的1脚和第十五贴片电阻的1脚连接；第一贴片电阻的2脚、第四贴片电阻的2脚与供电电源连接；第二贴片电阻的2脚、第三贴片电阻的2脚、第五贴片电阻的2脚、第六贴片电阻的2脚、第十贴片电阻的2脚、第十一贴片电阻的2脚、第十三贴片电阻的2脚、第十四贴片电阻的2脚与CPU供电电源连接；第七贴片电阻的2脚、第八贴片电阻的2脚、第九贴片电阻的2脚、第十二贴片电阻的2脚、第十五贴片电阻的2脚、第十六贴片电阻的2脚与外围芯片的供电电源连接；所述的JTAG调试电路包括一个二十引脚牛角插座、七个贴片电阻；二十引脚牛角插座的1脚与二十引脚牛角插座的2脚、CPU供电电源连接；二十引脚牛角插座的4脚、6脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚、20脚与第四贴片电阻2脚、第五贴片电阻2脚、GND连接；二十引脚牛角插座的3脚与第一贴片电阻1脚、STM32处理器的40脚连接；二十引脚牛角插座的5脚与第二贴片电阻1脚、STM32处理器的38脚连接；二十引脚牛角插座的7脚与第三贴片电阻1脚、STM32处理器的34脚连接；二十引脚牛角插座的9脚与第四贴片电阻1脚、STM32处理器的37脚连接；二十引脚牛角插座的11脚与第五贴片电阻1脚、第六贴片电阻1脚连接；二十引脚牛角插座的13脚与第七贴片电阻1脚、STM32处理器的39脚连接；二十引脚牛角插座的15脚与STM32处理器的7脚连接；所述的串口通讯电路包括RS‑232收发器芯片、RS‑232串口通讯接口、和四个瓷片电容；RS‑232收发器芯片的7脚与RS‑232串口通讯接口的输出端连接；RS‑232收发器芯片的8脚与RS‑232串口通讯接口的输入端连接；RS‑232收发器芯片的1脚和3脚分别与第一瓷片电容两端连接、4脚和5脚分别与第二瓷片电容两端连接、6脚第三瓷片电容1脚连接、2脚与第四瓷片电容1脚连接；RS‑232收发器芯片的15脚与第三瓷片电容2脚、DGND连接；RS‑232收发器芯片的16脚与第四瓷片电容2脚、电源稳压芯片的3脚连接；所述的以太网通讯控制电路包括以太网物理接口收发器控制器芯片、RJ45接口、晶振、十一个瓷片电容、二十四个贴片电阻；第一贴片电阻的1脚与第二贴片电阻的1脚、第三贴片电阻的1脚、第四贴片电阻的1脚、第五贴片电阻的1脚、第七贴片电阻的1脚、第九贴片电阻的1脚、第十一贴片电阻的1脚、第十五贴片电阻的1脚、第一瓷片电容的1脚、第二瓷片电容的1脚、第三瓷片电容的1脚、第四瓷片电容的1脚、第十七贴片电阻的1脚、第五瓷片电容的1脚、第六瓷片电容的1脚、第七瓷片电容的1脚、第八瓷片电容的1脚、第十瓷片电容的1脚、DGND连接；第六贴片电阻的1脚与第八贴片电阻的1脚、第十贴片电阻的1脚、第十二贴片电阻的1脚、第十三贴片电阻的1脚、第十四贴片电阻的1脚、第七瓷片电容的2脚、第十八贴片电阻的1脚、第十九贴片电阻的1脚、第二十贴片电阻的1脚、外围芯片的供电电源连接；以太网物理接口收发器控制器芯片的1脚与RJ45接口的2脚、第十九贴片电阻的2脚连接，2脚与RJ45接口的1脚、第十八贴片电阻的2脚连接，3脚、9脚、14脚、16脚、19脚、29脚、48脚与DGND连接，4脚、11脚、15脚、21脚、28脚与外围芯片的供电电源连接，5脚与第二十二贴片电阻的1脚、第十一瓷片电容1脚连接，6脚与第九瓷片电容的1脚、第二十一贴片电阻的1脚连接，8脚与第一瓷片电容的2脚、外围芯片的供电电源连接，10脚与第十五贴片电阻的2脚连接，17脚与第二瓷片电容的2脚、外围芯片的供电电源连接，20脚与第三瓷片电容的2脚连接，22脚与第四瓷片电容的2脚连接，23脚与第十七贴片电阻的2脚连接，25脚与RJ45接口的11脚连接，27脚与RJ45接口的10脚连接，30脚与晶振的1脚、第十六贴片电阻的1脚、第六瓷片电容的2脚连接，31脚与晶振的2脚、第十六贴片电阻的2脚、第五瓷片电容的2脚连接，32脚与第十四贴片电阻2脚连接，36脚与第十三贴片电阻2脚连接，37脚与第六贴片电阻连接，38脚、39脚、40脚、41脚、42脚分别与第五贴片电阻的2脚、第四贴片电阻的2脚、第三贴片电阻的2脚、第二贴片电阻的2脚、第一贴片电阻的2脚连接，43脚与第十一贴片电阻的2脚、第十二贴片电阻的2脚连接，44脚与第九贴片电阻的2脚、第十贴片电阻的2脚连接，45脚与第七贴片电阻的2脚、第八贴片电阻的2脚连接；RJ45接口的3脚与第九瓷片电容2脚连接，6脚与第十一瓷片电容的2脚连接，9脚与第二十贴片电阻的2脚连接，12脚与第二十四贴片电阻的2脚连接，13脚、14脚与DGND连接；所述的STM32处理器为ST公司的STM32F103C8T6型号处理器、电源稳压芯片为Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117‑3.3、降压隔离电源芯片为MORNSUN公司的B0503S‑1W、光耦隔离芯片为Avago公司的HCPL‑2630型号、RS‑232收发器芯片采用Maxim公司的MAX3232型号、以太网通讯控制芯片为WIZNET公司的W5500型号、RJ45接口为HANRUN公司的HR911105A型号的网络变压器。