一種WiFi/雙24L01網關的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種WiFi/雙24L01網關。
【背景技術】
[0002]無線傳感器網絡以其易于部署、擴展方便、維護成本低等優勢，已經廣泛應用，一些典型的產品和方案也逐步形成了自己的特色和市場。其中，nRF24L01芯片產品以自己的特點獲得了較好的應用，在低成本短距離無線通信領域逐步形成了自己的市場。
[0003]另一方面，nRF240L01功能有限，長期用于中低端市場，大多為定制化應用，沒有標準協議等，進一步地大規模應用和組網時存在不足和局限。如何沿襲原有的應用和市場，又克服技術的局限和不足，對于已有客戶和新應用拓展，顯得迫切而有意義。
[0004]本發明設計一種基于nRF240L01和通用WiFi芯片網關，具有兩個方面意義:一方面，實現傳統基于nRF240L01應用到標準WiFi無線網絡接入，從而使傳統的nRF2401應用系統與標準系統互聯互通，為此類應用拓展市場和技術空間；另一方面，現有WiFi系統中信道數量有限(我國為13個)，在大規模無線傳感器網絡應用中需要相對復雜的碼分多址、時分多址等技術。基于nRF24L01有125個信道,可以更好滿足多點通訊、分組、跳頻等應用需求。通過網關將基于nRF24L01的網絡整合進WiFi網絡，可以拓展WiFi網絡應用到中低端市場。
【發明內容】
[0005]本發明克服現有技術存在的缺陷，提供一種基于nRF2401/L01和通用WiFi芯片的多信道無線傳感網絡網關，實現傳統基于nRF2L01應用到標準WiFi無線網絡接入，以及拓展WiFi網絡應用到無線傳感器網絡中低端市場。
[0006]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
一種WiFi/雙24L01網關，該網關包括兩套以nRF24L01芯片為核心的射頻收發系統、以ESP8266模塊為核心的WiFi通信系統、以及外圍電路，其中，所述nRF24L01芯片通過SPI接口與ESP8266模塊相連接，以所述nRF24L01芯片為核心的射頻收發系統構成ESP8266模塊的外圍設備，所述ESP8266模塊中SPI接口片選信號端UOTXD、GP10分別與兩片nRF24L01芯片的片選信號端連接，ESP8266模塊中的GP105端分別與兩片nRF24L01芯片的CE端連接，所述GP105端與片選信號端U0TXD、GP100組合，用于選擇nRF24L01的工作模式，所述ESP8266模塊中的SPI同步時鐘及數據輸入輸出端SD10_CLK、SD10_DATA0、SD10_DATAl分別對應連接nRF24L01芯片的CSK、MOS1、MISO引腳端。
[0007]進一步的，該網關還包括模式選擇開關，所述模式選擇開關與ESP8266模塊的GP104引腳端相連，所述模式選擇開關的選通模式包括流量優先模式和可靠性優先模式，在所述流量優先模式下，兩套以HRF24L01芯片為核心的射頻收發系統分別設置在不同的通信信道中，在所述可靠性優先模式下，其中一套以HRF24L01芯片為核心的射頻收發系統設置在當前通信信道，另一套設置于備用信道，外圍設備不能接入當前通信信道時，自動切換至備用信道接入。
[0008]進一步的，該網關還包括一種WiFi/雙24L01網關通訊方法:
步驟I) ESP8266模塊對nRF24L01芯片進行初始化；
步驟2)ESP8266模塊將其無線接收到的數據去掉WiFi數據報幀頭幀尾，通過SPI接口寫入nRF24L01芯片；
步驟3)nRF24L01芯片接收到無線數據時通過中斷觸發ESP8266模塊，ESP8266模塊通過SPI接口讀取該數據，添加WiFi數據報幀頭幀尾后，以標準WiFi數據幀方式轉發到WiFi網絡。
[0009]進一步的，所述ESP8266模塊中包括4個任務:WiFi數據報接收、SPI數據發送、SPI數據接收和WiFi數據報發送，所述ESP8266模塊中設置有兩個環形數組，兩個環形數組分別為WiFi數據報接收& SPI數據發送、SPI數據接收& WiFi數據報發送緩沖隊列，用于保持WiFi芯片收發數據速率和nRF24L01芯片相一致。
[0010]進一步的，所述WiFi數據報發送緩沖隊列中數據采用先進先出FIFO原則。
[0011 ] 進一步的，所述外圍電路包括電源電路、晶振電路、Flash和天線電路，其外圍電路分別接入兩片nRF24L01芯片和ESP8266模塊中。
[0012]本發明的有益效果是:
1、實現傳統基于nRF2401/L01應用到標準WiFi無線網絡接入，從而使傳統的nRF2401/LOl應用系統與標準系統互聯互通，為此類應用拓展市場和技術空間；
2、現有WiFi系統中信道數量有限(我國為13個)，在大規模無線傳感器網絡應用中需要相對復雜的碼分多址、時分多址等技術。基于nRF2401/L01有125個信道，可以更好滿足多點通訊、分組、跳頻等應用需求。通過網關將基于nRF2401/L01的網絡整合進WiFi網絡，可以拓展WiFi網絡應用到中低端市場。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發明。
[0015]參照圖1所示，一種WiFi/雙24L01網關，該網關包括兩套以nRF24L01芯片為核心的射頻收發系統、以ESP8266模塊為核心的WiFi通信系統、以及外圍電路，其中，所述nRF24L01芯片通過SPI接口與ESP8266模塊相連接，以所述nRF24L01芯片為核心的射頻收發系統構成ESP8266模塊的外圍設備，所述ESP8266模塊中SPI接口片選信號端U0TXD、GP10分別與兩片nRF24L01芯片的片選信號端連接，ESP8266模塊中的GP105端分別與兩片nRF24L01芯片的CE端連接，所述GP105端與片選信號端UOTXD、GP10組合，用于選擇nRF24L01的工作模式，所述ESP8266模塊中的SPI同步時鐘及數據輸入輸出端SD10_CLK、SD10_DATA0、SD10_DATA1 分別對應連接 nRF24L01 芯片的 CSK、MOS1、MISO 引腳端。
[0016]ESP8266模塊是一款高度集成的W1-Fi網絡芯片，片內集成了 32位CPU、W1-Fi主要電