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一种KNX仿真器 

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申请/专利权人:成都航空职业技术学院

摘要:本发明公开了一种KNX仿真器,MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路,解决了教育领域全部采用真实的KNX的教学设备造成教学设备购置成本高、占用场地面积大、能耗高和教学案例固化的问题。

主权项:1.一种KNX仿真器,其特征在于,包括MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路;所述信号仿真接口分别与RS232通讯电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路、扩展电源电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述3.3V稳压电路分别与MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述信号仿真接口与KNX信号分压限流电路连接;所述MCU主控电路分别与KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、RS485通讯电路和RS232通讯电路连接;所述MCU主控电路的外围接口包括:3V3端和GND端;所述MCU主控电路包括:主控芯片STM32F103RCT6、下载接口P3、电阻R1、接地电阻R2、模式切换接口P6、接地电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9、接地电容C10、接地电容C12、晶振Y2、晶振Y1和按键SW-PB;所述下载接口P3的NRST接口分别与按键SW-PB的一端、接地电容C12和主控芯片STM32F103RCT6的NRST引脚连接;所述下载接口P3的SWCLK1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA14引脚连接,所述下载接口P3的SWDIO1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA13引脚连接;所述晶振Y2的一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD1引脚和接地电容C9连接,所述晶振Y2的另一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚和接地电容C10连接;所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和主控芯片STM32F103RCT6的PC15-OSC32_OUT引脚连接,所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C8和主控芯片STM32F103RCT6的PC14-OSC32_IN引脚连接;所述电阻R1的一端与模式切换接口P6的3引脚连接,所述接地电阻R2与模式切换接口P6的1引脚连接;所述主控芯片STM32F103RCT6的VBAT引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚以及VDDA引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电阻R1的另一端和下载接口P3的3V3接口连接,并作为MCU主控电路的3V3端;所述主控芯片STM32F103RCT6的VSS_1引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VSS_2引脚、VSS_3引脚、VSS_4引脚以及VSSA引脚、接地电容C2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端、接地电容C5的接地端、接地电容C6的接地端、接地电容C7的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C9的接地端、接地电容C10的接地端、接地电容C1的接地端、接地电容C8的接地端、接地电容C12的接地端和按键SW-PB的另一端连接,并作为MCU主控电路的GND端;所述MCU主控电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接,所述MCU主控电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接;所述RS485通讯电路的外围接口包括:5V端和GND端;所述RS485通讯电路包括:通讯芯片SP3485和接地电容C11;所述通讯芯片SP3485的VCC引脚与接地电容C11连接,并作为RS485通讯电路的5V端;所述RS485通讯电路的GND引脚与接地电容C11的接地端连接,并作为RS485通讯电路的GND端;所述通讯芯片SP3485的RO引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC11引脚连接,所述通讯芯片SP3485的RE引脚分别与通讯芯片SP3485的DE引脚和主控芯片STM32F103RCT6的PA15引脚连接,所述通讯芯片SP3485的DI引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC10引脚连接,所述通讯芯片SP3485的B引脚与信号仿真接口P2的485B接口连接,所述通讯芯片SP3485的A引脚与信号仿真接口P2的485A接口连接,所述RS485通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述RS485通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接;所述KNX信号与USB信号互转电路包括KNX总线电路、双通道隔离电路和KNX下载电路;所述KNX总线电路的KNX总线芯片为NCN5130,所述双通道隔离电路的双通道隔离芯片为ADUM1201,所述KNX下载电路的MCU为STM32F103T8U6,所述KNX总线电路与双通道隔离电路连接,所述双通道隔离电路与KNX下载电路连接。

全文数据:一种KNX仿真器技术领域本发明涉及信息技术领域,尤其涉及一种KNX仿真器。背景技术KNX是Konnex的缩写,1999年5月,欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会,提出了KNX协议。该协议以EIB为基础,兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范,并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点,提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。KNX总线是独立于制造商和应用领域的系统,通过所有的总线设备连接到KNX介质上这些介质包括双绞线、射频、电力线或IPEthernet,它们可以进行信息交换,KNX总线是唯一全球性的住宅和楼宇控制标准,总线设备可以是传感器、执行器和控制器,用于控制楼宇管理装置,例如可以控制以下传感器、执行器和控制器:照明、百叶窗、保安系统、能源管理、供暖、通风、空调系统、监控系统、服务界面、楼宇控制系统、远程控制、计量、视频控制、音频控制和大型家电等;所有的功能都可通过一个统一的系统进行控制、监视和发送信息,不需要额外的控制中心。本发明将KNX技术引入教育领域,由于全部采用真实的KNX设备教学会造成教学设备购置成本高、占用场地面积大、能耗高和教学案例固化的问题,所以真实的KNX的教学设备不太适用于教育行业。发明内容针对现有技术中的上述不足,本发明提供的一种KNX仿真器解决了教育领域全部采用真实的KNX的教学设备造成教学设备购置成本高、占用场地面积大、能耗高和教学案例固化的问题。为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:一种KNX仿真器,包括MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路;所述信号仿真接口分别与RS232通讯电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路、扩展电源电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述3.3V稳压电路分别与MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述信号仿真接口与KNX信号分压限流电路连接;所述MCU主控电路分别与KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、RS485通讯电路和RS232通讯电路连接。进一步地:信号仿真接口包括信号仿真接口P1和信号仿真接口P2,所述信号仿真接口P1分别与扩展电源电路和KNX信号分压限流电路连接,所述信号仿真接口P2分别与RS232通讯电路、MCU主控电路、KNX信号分压限流电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路和KNX信号与USB信号互转电路连接。上述进一步地方案的有益效果为:信号仿真接口上具有32个仿真接口,可同时连接32个KNX驱动硬件设备。进一步地:3.3V稳压电路的外围接口包括:5V端、3V3端和GND端;所述3.3V稳压电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接;所述3.3V稳压电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接;所述3.3V稳压电路包括:接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35和稳压芯片LM1117T-3.3;所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vin端分别与接地电容C34和接地电容C32连接,并作为3.3V稳压电路的5V端;所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vout端分别与接地电容C33和接地电容C35连接,并作为3.3V稳压电路的3V3端;所述稳压芯片LM1117T-3.3的GND端分别与接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端和接地电容C35的接地端连接,并作为3.3V稳压电路的GND端。上述进一步地方案的有益效果为:外部5V电源输入3.3V稳压电路,3.3V稳压电路稳压到3.3V,为MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路提供工作电压,采用LM1117T-3.3稳压芯片使得3.3V稳压电路的输出噪声低,输出纹波小,具有极高的信道抑制比,适用于对噪声敏感的小信号处理电路供电。进一步地:MCU主控电路的外围接口包括:3V3端和GND端;所述MCU主控电路包括:主控芯片STM32F103RCT6、下载接口P3、电阻R1、接地电阻R2、模式切换接口P6、接地电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9、接地电容C10、接地电容C12、晶振Y2、晶振Y1和按键SW-PB;所述下载接口P3的NRST接口分别与按键SW-PB的一端、接地电容C12和主控芯片STM32F103RCT6的NRST引脚连接;所述下载接口P3的SWCLK1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA14引脚连接,所述下载接口P3的SWDIO1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA13引脚连接;所述晶振Y2的一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD1引脚和接地电容C9连接,所述晶振Y2的另一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚和接地电容C10连接;所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和主控芯片STM32F103RCT6的PC15-OSC32_OUT引脚连接,所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C8和主控芯片STM32F103RCT6的PC14-OSC32_IN引脚连接;所述电阻R1的一端与模式切换接口P6的3引脚连接,所述接地电阻R2与模式切换接口P6的1引脚连接;所述主控芯片STM32F103RCT6的VBAT引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚以及VDDA引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电阻R1的另一端和下载接口P3的3V3接口连接,并作为MCU主控电路的3V3端;所述主控芯片STM32F103RCT6的VSS_1引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VSS_2引脚、VSS_3引脚、VSS_4引脚以及VSSA引脚、接地电容C2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端、接地电容C5的接地端、接地电容C6的接地端、接地电容C7的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C9的接地端、接地电容C10的接地端、接地电容C1的接地端、接地电容C8的接地端、接地电容C12的接地端和按键SW-PB的另一端连接,并作为MCU主控电路的GND端;所述MCU主控电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接,所述MCU主控电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接。上述进一步地方案的有益效果为:将KNX驱动硬件设备通过信号仿真接口接入KNX信号分压限流电路,KNX信号分压限流电路将KNX驱动硬件设备的状态输出信号进行分压限流后输入MCU主控电路,MCU主控电路处理KNX驱动硬件设备的状态输出信号后,将该KNX驱动硬件设备的状态输出信号通过RS232通讯电路中的通讯接口或RS485通讯电路的通讯接口发送给电脑主机,电脑主机根据收到的状态信号设置电脑上的KNX虚拟驱动硬件设备的状态,保持KNX驱动硬件设备与KNX虚拟驱动硬件设备的状态一致,MCU主控电路的主控芯片STM32F103RCT6的IO接口包括带AD通道的IO接口和不带AD通道的IO接口,将KNX驱动硬件设备中的模拟输出量通过KNX信号分压限流电路与主控芯片STM32F103RCT6带AD通道的IO连接。进一步地:RS232通讯电路的外围接口包括:5V端和GND端;所述RS232通讯电路包括:通讯芯片MAX232AESE、接地电容C44、电容C45、电容C47、电容C46、接地电容C48和RS232接口P10;所述通讯芯片MAX232AESE的1引脚通过电容C45与通讯芯片MAX232AESE的3引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的4引脚通过电容C47与通讯芯片MAX232AESE的5引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的2引脚与电容C46的一端连接,所述通讯芯片MAX232AESE的16引脚分别与电容C46的另一端、接地电容C44和RS232接口的1引脚连接,并作为RS232通讯电路的5V端;所述通讯芯片MAX232AESE的7引脚与RS232接口的3引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的8引脚与RS232接口的4引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的6引脚与接地电容C48连接,所述RS232接口的2引脚分别与接地电容C48的接地端、接地电容C44的接地端和通讯芯片MAX232AESE的15引脚连接,并作为RS232通讯电路的GND端;所述RS232通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述RS232通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接,所述通讯芯片MAX232AESE的10引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB11引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的9引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB10引脚连接。进一步地:RS485通讯电路的外围接口包括:5V端和GND端;所述RS485通讯电路包括:通讯芯片SP3485和接地电容C11;所述通讯芯片SP3485的VCC引脚与接地电容C11连接,并作为RS485通讯电路的5V端;所述RS485通讯电路的GND引脚与接地电容C11的接地端连接,并作为RS485通讯电路的GND端;所述通讯芯片SP3485的RO引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC11引脚连接,所述通讯芯片SP3485的RE引脚分别与通讯芯片SP3485的DE引脚和主控芯片STM32F103RCT6的PA15引脚连接,所述通讯芯片SP3485的DI引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC10引脚连接,所述通讯芯片SP3485的B引脚与信号仿真接口P2的485B接口连接,所述通讯芯片SP3485的A引脚与信号仿真接口P2的485A接口连接,所述RS485通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述RS485通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接。上述进一步地方案的有益效果为:本仿真器通过RS232通讯电路或RS485通讯电路与电脑主机通信,根据KNX驱动硬件设备数量,还能通过RS232接口或RS485接口实现本仿真器的级联,成倍增加信号仿真接口。进一步地:KNX信号与USB信号互转电路包括KNX总线电路、双通道隔离电路和KNX下载电路,所述KNX总线电路的KNX总线芯片为NCN5130,所述双通道隔离电路的双通道隔离芯片为ADUM1201,所述KNX下载电路的MCU为STM32F103T8U6,所述KNX总线电路与双通道隔离电路连接,所述双通道隔离电路与KNX下载电路连接。进一步地:KNX总线电路的外部接口包括3_3端和GND端;所述KNX总线电路的3_3端与双通道隔离电路连接,所述KNX总线电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接,KNX总线电路包括:KNX接口、二极管D2、二极管D1、电阻R72、电阻R81、电阻R82、电容C17、接地电容C21、接地电容C22、接地电容C23、电容C19、电感L1、电阻R73、接地电容C24、接地电容C14、接地电容C16、接地电容C18、接地电容C20和晶振Y4;KNX接口的2脚分别与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接,所述二极管D1的负极分别与电容C17的一端、芯片NCN5130的VBUS1引脚、电阻R72的一端、电阻R81的一端和电阻R82的一端连接,所述电容C17的另一端与芯片NCN5130的CCP引脚连接;所述电阻R72的另一端分别与电阻R81的另一端、电阻R82的另一端和芯片NCN5130的TXO引脚连接;所述芯片NCN5130的CAV引脚与接地电容C21连接,所述芯片NCN5130的VFILT引脚分别与接地电容C22和与芯片NCN5130的VIN引脚连接,所述芯片NCN5130的V20V引脚与接地电容C23连接,所述芯片NCN5130的CEQ1引脚通过电容C19与芯片NCN5130的CEQ2引脚连接;所述芯片NCN5130的VSW1引脚与电感L1的一端连接,所述电感L1的另一端分别与芯片NCN5130的VDD1M引脚和电阻R73的一端连接;所述电阻R73的另一端分别与接地电容C24和芯片NCN5130的VDD1引脚、VDDA引脚以及VDDD引脚连接,并作为KNX总线电路的3_3端;所述芯片NCN5130的XTAL2引脚分别与晶振Y4的一端和接地电容C18连接,所述芯片NCN5130的XTAL1引脚分别与晶振Y4的另一端和接地电容C20连接,所述芯片NCN5130的VDDA引脚与接地电容C14连接,所述芯片NCN5130的VDDD引脚与接地电容C16连接,所述芯片NCN5130的VSSA引脚分别与KNX接口的1脚、二极管D2的负极、接地电容C21的接地端、接地电容C22的接地端、接地电容C23的接地端、接地电容C24的接地端、接地电容C14的接地端、接地电容C16的接地端、接地电容C18的接地端、接地电容C20的接地端和芯片NCN5130的VBUS2引脚、VSS1引脚、VSS2引脚、VSSD引脚、XSEL引脚、SCKUC2引脚、CSBUC1引脚、TREQ引脚、MODE2引脚以及MODE1引脚连接,并作为KNX总线电路的GND端;所述芯片NCN5130的SDOTXD引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VOA引脚连接,所述芯片NCN5130的SDIRXD引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VIB引脚连接。进一步地:KNX下载电路的外部接口包括:3V3端、5V端和GND端;所述KNX下载电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接,所述KNX下载电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述KNX下载电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接;所述KNX下载电路包括:接地电阻R84、电阻R83、按键S1、接地电容C31、电阻R3、电阻R4、电阻R88、三极管Q1、电阻R89、双USB接口、下载接口P5、晶振Y3、接地电容C13、接地电容C15、接地电容C25、接地电容C26、接地电容C27、接地电容C28、电阻R74、接地电阻R75、模式切换接口P8、电阻R85、接地电容C49、电阻R86、电阻R87、二极管LED1和二极管LED2;所述芯片STM32F103T8U6的PA1引脚与电阻R83的一端连接,所述电阻R83的另一端分别与接地电阻R84和按键S1的一端连接,所述按键S1的另一端与芯片STM32F103T8U6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDDA引脚、接地电容C31、三极管Q1的发射极、接地电容C25、接地电容C26、接地电容C27、接地电容C28、电阻R74的一端、电阻R85的一端和下载接口P5的2引脚连接,并作为KNX下载电路的3V3端;所述芯片STM32F103T8U6的PA11引脚与电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端分别与双USB接口的6引脚和2引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的PA12引脚分别与电阻R4的一端和电阻R88的一端连接,所述电阻R4的另一端分别与双USB接口的3引脚和7引脚连接,所述电阻R88的另一端与三极管Q1的集电极连接,所述三极管Q1的基极与电阻R89的一端连接,所述电阻R89的另一端与芯片STM32F103T8U6的PB7引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的OSC_INPD0引脚分别与晶振Y3的一端和接地电容C13连接,所述芯片STM32F103T8U6的OSC_OUTPD1分别与晶振Y3的另一端和接地电容C15连接,所述芯片STM32F103T8U6的BOOT0引脚与模式切换接口P8的2引脚连接,所述模式切换接口P8的3引脚与电阻R74的另一端连接,所述模式切换接口P8的1引脚与接地电阻R75连接,所述芯片STM32F103T8U6的NRST引脚分别与电阻R85的另一端和接地电容C49连接,所述芯片STM32F103T8U6的PB5引脚与电阻R86的一端连接,所述芯片STM32F103T8U6的PB6引脚与电阻R87的一端连接,所述电阻R86的另一端与二极管LED1的正极连接,所述电阻R87的另一端与二极管LED2的正极连接,所述下载接口P5的3引脚与芯片STM32F103T8U6的PA13JTMSSWDIO引脚连接,所述下载接口P5的4引脚与芯片STM32F103T8U6的PA14JTCKSWCLK引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的VSS_1引脚分别与芯片STM32F103T8U6的VSS_2引脚、VSS_3引脚以及VSSA引脚、接地电阻R84的接地端、接地电容C31的接地端、双USB接口的4引脚、双USB接口的8引脚、接地电容C13的接地端、接地电容C15的接地端、接地电容C18的接地端、接地电容C20接地端、接地电容C25的接地端、接地电容C26的接地端、接地电容C27的接地端、接地电容C28的接地端、接地电阻R75的接地端、接地电容C49的接地端、二极管LED1的负极、二极管LED2的负极和下载接口P5的1引脚连接,并作为KNX下载电路的GND端;所述芯片STM32F103T8U6的PA2引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VIA引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的PA3引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VOB引脚连接。上述进一步地方案的有益效果为:KNX总线电路包括KNX接口,KNX接口接入KNX总线,实现本仿真器与KNX总线的并网通讯,KNX总线信号经KNX接口后分为两路,1路用于为KNX总线电路提供工作电压,另一路经电阻R72、电阻R81和电阻R82输入芯片NCN5130的TXO引脚,采用电阻R72、电阻R81和电阻R82并联的方式提高电路承载功率,KNX总线电路接收并处理KNX总线信号,并将转换后的KNX总线信号通过UART串口发送给双通道隔离芯片ADUM1201的VOA引脚和VIB引脚,双通道隔离电路将KNX总线电路和KNX下载电路进行电源隔离,双通道隔离芯片ADUM1201的VIA引脚和VOB引脚的输出信号与VOA引脚和VIB引脚的输入信号相同,KNX下载电路的MCU为STM32F103T8U6,用于接收并处理双通道隔离电路的输出信号,并将该信号通过双USB接口输出,三极管Q1用于切换双USB接口的的通讯速度。由于USB接口、UART串口和KNX接口上的信号传输都是双向的,因此,可实现KNX信号与USB信号互转;USB接口与电脑主机相连,实现电脑主机为KNX总线上的各个设备的程序或组态下载更新,电脑主机也可通过本仿真器对KNX总线上的设备进行地址管理、参数设置和数据监控。进一步地:扩展电源电路的外围接口包括:24V端、12V端和GND端;所述扩展电源电路的24V端与信号仿真接口P1的24V接口连接,所述扩展电源电路的GND端与信号仿真接口P1的GND接口连接,所述扩展电源电路的12V端与信号仿真接口P1的12V接口连接;所述扩展电源电路包括:电源芯片MP1591、电阻R76、接地电阻R78、电阻R77、电阻R79、接地电阻R80、接地电容C40、二极管D3、电容C36、电感LI1、接地电容C39、接地电容C37、接地电容C38、接地电容C43和接地电容C42;所述电源芯片MP1591的IN引脚分别与接地电容C42、电阻R76的一端和接地电容C40连接,并作为扩展电源电路的24V端;所述电阻R76的另一端分别与接地电阻R78和电源芯片MP1591的EN引脚连接,所述二极管D3的负极分别与电容C36的一端、电感LI1的一端和电源芯片MP1591的SW引脚连接,所述电容C36的另一端与电源芯片MP1591的BST引脚连接,所述电感LI1的另一端分别与接地电容C39、接地电容C37、接地电容C38和电阻R79的一端连接,并作为扩展电源电路的12V端;所述电阻R77的一端与电源芯片MP1591的COMP引脚连接,所述电阻R77的另一端与接地电容C43连接,所述接地电阻R80分别与电阻R79的另一端和电源芯片MP1591的FB引脚连接,所述电源芯片MP1591的GND端分别与接地电容C42的接地端、接地电阻R78的接地端、接地电容C40的接地端、二极管D3的正极、接地电阻R80的接地端、接地电容C43的接地端、接地电容C39的接地端、接地电容C37的接地端和接地电容C38的接地端连接,并作为扩展电源电路的GND端。上述进一步地方案的有益效果为:扩展电源电路将外部的24V电压降压成12V,用于教学过程中外部设备的供电。本发明的有益效果为:学生要操作的KNX控制端KNXHMI控制设备和KNX驱动端KNX驱动硬件设备为真实设备,将一些教学不可及的建筑体、施工现场以及建筑体或施工现场中高成本、大体积、高能耗的KNX执行设备,例如:KNX空调、KNX灯、KNX窗帘和KNX供暖通道等都使用Unity3D技术虚拟实现,这些KNX执行设备不是学生学习的重点,不会降低教学质量,而且升级方便,可以根据社会发展或教学需要改变虚拟场景和增加新的教学案例,可以高效完成学生对KNX设备的认知、KNX编程和KNX组态的教学任务,大大降低KNX教学设备的成本和能耗,提高学生学习过程中的安全性,丰富教学实训案例,使KNX技术的学习过程与实际运用过程更加贴近,更加真实。附图说明图1为一种KNX仿真器的供电原理框图;图2为一种KNX仿真器的信号仿真接口原理图;图3为一种KNX仿真器的3.3V稳压电路原理图;图4为一种KNX仿真器的MCU主控电路原理图;图5为一种KNX仿真器的KNX信号分压限流电路原理图;图6为一种KNX仿真器的RS232通讯电路原理图;图7为一种KNX仿真器的RS485通讯电路原理图;图8为一种KNX仿真器的KNX信号与USB信号互转电路原理图;图9为一种KNX仿真器的仿真教学设备结构示意图;图10为一种KNX仿真器的扩展电源电路原理图。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。一种KNX仿真器,包括MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路;所述信号仿真接口分别与RS232通讯电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路、扩展电源电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述3.3V稳压电路分别与MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述信号仿真接口与KNX信号分压限流电路连接;所述MCU主控电路分别与KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、RS485通讯电路和RS232通讯电路连接。如图1~2所示,信号仿真接口包括信号仿真接口P1和信号仿真接口P2,信号仿真接口P1分别与扩展电源电路和KNX信号分压限流电路连接,所述信号仿真接口P2分别与RS232通讯电路、MCU主控电路、KNX信号分压限流电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路和KNX信号与USB信号互转电路连接。信号仿真接口上具有32个仿真接口,可同时连接32个KNX驱动硬件设备,信号仿真接口包括5V接口、24V接口、12V接口、GND接口、RS485接口、IIC接口以及与各KNX驱动硬件设备连接的接口,5V接口和GND接口连接外部5V电源,用于为RS232通讯电路、RS485通讯电路和3.3V稳压电路供电,24V接口按需使用,与外部24V电源连接,为扩展电源电路提供工作电源,扩展电源电路输出12V的电压通过信号仿真接口的12V接口与外部12V供电的教学设备连接,信号仿真接口的IIC接口是预留的二次开发接口。如图3所示,3.3V稳压电路的外围接口包括:5V端、3V3端和GND端;所述3.3V稳压电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接;所述3.3V稳压电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接;所述3.3V稳压电路包括:接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35和稳压芯片LM1117T-3.3;所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vin端分别与接地电容C34和接地电容C32连接,并作为3.3V稳压电路的5V端;所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vout端分别与接地电容C33和接地电容C35连接,并作为3.3V稳压电路的3V3端;所述稳压芯片LM1117T-3.3的GND端分别与接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端和接地电容C35的接地端连接,并作为3.3V稳压电路的GND端。外部5V电源输入3.3V稳压电路,3.3V稳压电路将5V电压稳压到3.3V,为MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路提供工作电压,采用LM1117T-3.3稳压芯片使得3.3V稳压电路的输出噪声低,输出纹波小,具有极高的信道抑制比,适用于对噪声敏感的小信号处理电路供电。如图4所示,MCU主控电路的外围接口包括:3V3端和GND端;所述MCU主控电路包括:主控芯片STM32F103RCT6、下载接口P3、电阻R1、接地电阻R2、模式切换接口P6、接地电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9、接地电容C10、接地电容C12、晶振Y2、晶振Y1和按键SW-PB;所述下载接口P3的NRST接口分别与按键SW-PB的一端、接地电容C12和主控芯片STM32F103RCT6的NRST引脚连接;所述下载接口P3的SWCLK1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA14引脚连接,所述下载接口P3的SWDIO1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA13引脚连接;所述晶振Y2的一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD1引脚和接地电容C9连接,所述晶振Y2的另一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚和接地电容C10连接;所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和主控芯片STM32F103RCT6的PC15-OSC32_OUT引脚连接,所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C8和主控芯片STM32F103RCT6的PC14-OSC32_IN引脚连接;所述电阻R1的一端与模式切换接口P6的3引脚连接,所述接地电阻R2与模式切换接口P6的1引脚连接;所述主控芯片STM32F103RCT6的VBAT引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚以及VDDA引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电阻R1的另一端和下载接口P3的3V3接口连接,并作为MCU主控电路的3V3端;所述主控芯片STM32F103RCT6的VSS_1引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VSS_2引脚、VSS_3引脚、VSS_4引脚以及VSSA引脚、接地电容C2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端、接地电容C5的接地端、接地电容C6的接地端、接地电容C7的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C9的接地端、接地电容C10的接地端、接地电容C1的接地端、接地电容C8的接地端、接地电容C12的接地端和按键SW-PB的另一端连接,并作为MCU主控电路的GND端;所述MCU主控电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接,所述MCU主控电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接。将KNX驱动硬件设备通过信号仿真接口接入KNX信号分压限流电路,图5为KNX信号分压限流电路,每一路分压限流电路由两个电阻串联构成,KNX信号分压限流电路将KNX驱动硬件设备的状态输出信号进行分压限流后输入MCU主控电路,MCU主控电路处理KNX驱动硬件设备的状态输出信号后,将该KNX驱动硬件设备的状态输出信号通过RS232通讯电路中的通讯接口或RS485通讯电路的通讯接口发送给电脑主机,电脑主机根据接收到的状态信号设置电脑上的KNX虚拟驱动硬件设备的状态,保持KNX驱动硬件设备与KNX虚拟驱动硬件设备的状态一致,MCU主控电路的主控芯片STM32F103RCT6的IO接口包括带AD通道的IO接口和不带AD通道的IO接口,将KNX驱动硬件设备中的模拟输出量通过KNX信号分压限流电路与主控芯片STM32F103RCT6带AD通道的IO连接。如图6所示,RS232通讯电路的外围接口包括:5V端和GND端;所述RS232通讯电路包括:通讯芯片MAX232AESE、接地电容C44、电容C45、电容C47、电容C46、接地电容C48和RS232接口P10;所述通讯芯片MAX232AESE的1引脚通过电容C45与通讯芯片MAX232AESE的3引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的4引脚通过电容C47与通讯芯片MAX232AESE的5引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的2引脚与电容C46的一端连接,所述通讯芯片MAX232AESE的16引脚分别与电容C46的另一端、接地电容C44和RS232接口的1引脚连接,并作为RS232通讯电路的5V端;所述通讯芯片MAX232AESE的7引脚与RS232接口的3引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的8引脚与RS232接口的4引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的6引脚与接地电容C48连接,所述RS232接口的2引脚分别与接地电容C48的接地端、接地电容C44的接地端和通讯芯片MAX232AESE的15引脚连接,并作为RS232通讯电路的GND端;所述RS232通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述RS232通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接,所述通讯芯片MAX232AESE的10引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB11引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的9引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB10引脚连接。如图7所示,RS485通讯电路的外围接口包括:5V端和GND端;所述RS485通讯电路包括:通讯芯片SP3485和接地电容C11;所述通讯芯片SP3485的VCC引脚与接地电容C11连接,并作为RS485通讯电路的5V端;所述RS485通讯电路的GND引脚与接地电容C11的接地端连接,并作为RS485通讯电路的GND端;所述通讯芯片SP3485的RO引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC11引脚连接,所述通讯芯片SP3485的RE引脚分别与通讯芯片SP3485的DE引脚和主控芯片STM32F103RCT6的PA15引脚连接,所述通讯芯片SP3485的DI引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC10引脚连接,所述通讯芯片SP3485的B引脚与信号仿真接口P2的485B接口连接,所述通讯芯片SP3485的A引脚与信号仿真接口P2的485A接口连接,即信号仿真接口将RS485通讯电路的RS485接口引出,所述RS485通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述RS485通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接。本仿真器通过RS232通讯电路或RS485通讯电路与电脑主机通信,根据KNX驱动硬件设备数量,还能通过RS232接口或RS485接口实现本仿真器的级联,成倍增加信号仿真接口。如图8所示,KNX信号与USB信号互转电路包括KNX总线电路、双通道隔离电路和KNX下载电路,所述KNX总线电路的KNX总线芯片为NCN5130,所述双通道隔离电路的双通道隔离芯片为ADUM1201,所述KNX下载电路的MCU为STM32F103T8U6,所述KNX总线电路与双通道隔离电路连接,所述双通道隔离电路与KNX下载电路连接。KNX总线电路的外部接口包括3_3端和GND端;所述KNX总线电路的3_3端与双通道隔离电路连接,所述KNX总线电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接,KNX总线电路包括:KNX接口、二极管D2、二极管D1、电阻R72、电阻R81、电阻R82、电容C17、接地电容C21、接地电容C22、接地电容C23、电容C19、电感L1、电阻R73、接地电容C24、接地电容C14、接地电容C16、接地电容C18、接地电容C20和晶振Y4;KNX接口的2脚分别与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接,所述二极管D1的负极分别与电容C17的一端、芯片NCN5130的VBUS1引脚、电阻R72的一端、电阻R81的一端和电阻R82的一端连接,所述电容C17的另一端与芯片NCN5130的CCP引脚连接;所述电阻R72的另一端分别与电阻R81的另一端、电阻R82的另一端和芯片NCN5130的TXO引脚连接;所述芯片NCN5130的CAV引脚与接地电容C21连接,所述芯片NCN5130的VFILT引脚分别与接地电容C22和与芯片NCN5130的VIN引脚连接,所述芯片NCN5130的V20V引脚与接地电容C23连接,所述芯片NCN5130的CEQ1引脚通过电容C19与芯片NCN5130的CEQ2引脚连接;所述芯片NCN5130的VSW1引脚与电感L1的一端连接,所述电感L1的另一端分别与芯片NCN5130的VDD1M引脚和电阻R73的一端连接;所述电阻R73的另一端分别与接地电容C24和芯片NCN5130的VDD1引脚、VDDA引脚以及VDDD引脚连接,并作为KNX总线电路的3_3端;所述芯片NCN5130的XTAL2引脚分别与晶振Y4的一端和接地电容C18连接,所述芯片NCN5130的XTAL1引脚分别与晶振Y4的另一端和接地电容C20连接,所述芯片NCN5130的VDDA引脚与接地电容C14连接,所述芯片NCN5130的VDDD引脚与接地电容C16连接,所述芯片NCN5130的VSSA引脚分别与KNX接口的1脚、二极管D2的负极、接地电容C21的接地端、接地电容C22的接地端、接地电容C23的接地端、接地电容C24的接地端、接地电容C14的接地端、接地电容C16的接地端、接地电容C18的接地端、接地电容C20的接地端和芯片NCN5130的VBUS2引脚、VSS1引脚、VSS2引脚、VSSD引脚、XSEL引脚、SCKUC2引脚、CSBUC1引脚、TREQ引脚、MODE2引脚以及MODE1引脚连接,并作为KNX总线电路的GND端;所述芯片NCN5130的SDOTXD引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VOA引脚连接,所述芯片NCN5130的SDIRXD引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VIB引脚连接。KNX下载电路的外部接口包括:3V3端、5V端和GND端;所述KNX下载电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接,所述KNX下载电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述KNX下载电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接;所述KNX下载电路包括:接地电阻R84、电阻R83、按键S1、接地电容C31、电阻R3、电阻R4、电阻R88、三极管Q1、电阻R89、双USB接口、下载接口P5、晶振Y3、接地电容C13、接地电容C15、接地电容C25、接地电容C26、接地电容C27、接地电容C28、电阻R74、接地电阻R75、模式切换接口P8、电阻R85、接地电容C49、电阻R86、电阻R87、二极管LED1和二极管LED2;所述芯片STM32F103T8U6的PA1引脚与电阻R83的一端连接,所述电阻R83的另一端分别与接地电阻R84和按键S1的一端连接,所述按键S1的另一端与芯片STM32F103T8U6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDDA引脚、接地电容C31、三极管Q1的发射极、接地电容C25、接地电容C26、接地电容C27、接地电容C28、电阻R74的一端、电阻R85的一端和下载接口P5的2引脚连接,并作为KNX下载电路的3V3端;所述芯片STM32F103T8U6的PA11引脚与电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端分别与双USB接口的6引脚和2引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的PA12引脚分别与电阻R4的一端和电阻R88的一端连接,所述电阻R4的另一端分别与双USB接口的3引脚和7引脚连接,所述电阻R88的另一端与三极管Q1的集电极连接,所述三极管Q1的基极与电阻R89的一端连接,所述电阻R89的另一端与芯片STM32F103T8U6的PB7引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的OSC_INPD0引脚分别与晶振Y3的一端和接地电容C13连接,所述芯片STM32F103T8U6的OSC_OUTPD1分别与晶振Y3的另一端和接地电容C15连接,所述芯片STM32F103T8U6的BOOT0引脚与模式切换接口P8的2引脚连接,所述模式切换接口P8的3引脚与电阻R74的另一端连接,所述模式切换接口P8的1引脚与接地电阻R75连接,所述芯片STM32F103T8U6的NRST引脚分别与电阻R85的另一端和接地电容C49连接,所述芯片STM32F103T8U6的PB5引脚与电阻R86的一端连接,所述芯片STM32F103T8U6的PB6引脚与电阻R87的一端连接,所述电阻R86的另一端与二极管LED1的正极连接,所述电阻R87的另一端与二极管LED2的正极连接,所述下载接口P5的3引脚与芯片STM32F103T8U6的PA13JTMSSWDIO引脚连接,所述下载接口P5的4引脚与芯片STM32F103T8U6的PA14JTCKSWCLK引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的VSS_1引脚分别与芯片STM32F103T8U6的VSS_2引脚、VSS_3引脚以及VSSA引脚、接地电阻R84的接地端、接地电容C31的接地端、双USB接口的4引脚、双USB接口的8引脚、接地电容C13的接地端、接地电容C15的接地端、接地电容C18的接地端、接地电容C20接地端、接地电容C25的接地端、接地电容C26的接地端、接地电容C27的接地端、接地电容C28的接地端、接地电阻R75的接地端、接地电容C49的接地端、二极管LED1的负极、二极管LED2的负极和下载接口P5的1引脚连接,并作为KNX下载电路的GND端;所述芯片STM32F103T8U6的PA2引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VIA引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的PA3引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VOB引脚连接。KNX总线电路包括KNX接口,KNX接口接入KNX总线,实现本仿真器与KNX总线的并网通讯。KNX总线信号经KNX接口后分为两路,1路用于为KNX总线电路提供工作电压;KNX总线芯片NCN5130具备将KNX总线信号提供的电压稳压到3.3V,另一路经电阻R72、电阻R81和电阻R82输入芯片NCN5130的TXO引脚,采用电阻R72、电阻R81和电阻R82并联的方式提高电路承载功率,KNX总线电路接收并处理KNX总线信号,并将转换后的KNX总线信号通过UART串口发送给双通道隔离芯片ADUM1201的VOA引脚和VIB引脚,双通道隔离电路将KNX总线电路和KNX下载电路的进行电源隔离,双通道隔离芯片ADUM1201的VIA引脚和VOB引脚的输出信号与VOA引脚和VIB引脚的输入信号相同,KNX下载电路的MCU为STM32F103T8U6,STM32F103T8U6接收并处理双通道隔离电路的输出信号,并将该信号通过双层USB接口输出。由于USB接口、UART串口和KNX接口上的信号传输都是双向的,因此,可实现KNX信号与USB信号互转;USB接口与电脑主机相连,实现电脑主机为KNX总线上的各个设备的程序或组态下载更新,电脑主机也可通过本仿真器对KNX总线上的设备进行地址管理、参数设置和数据监控,如图9所示。如图10所示,扩展电源电路的外围接口包括:24V端、12V端和GND端;所述扩展电源电路的24V端与信号仿真接口P1的24V接口连接,所述扩展电源电路的GND端与信号仿真接口P1的GND接口连接,所述扩展电源电路的12V端与信号仿真接口P1的12V接口连接;所述扩展电源电路包括:电源芯片MP1591、电阻R76、接地电阻R78、电阻R77、电阻R79、接地电阻R80、接地电容C40、二极管D3、电容C36、电感LI1、接地电容C39、接地电容C37、接地电容C38、接地电容C43和接地电容C42;所述电源芯片MP1591的IN引脚分别与接地电容C42、电阻R76的一端和接地电容C40连接,并作为扩展电源电路的24V端;所述电阻R76的另一端分别与接地电阻R78和电源芯片MP1591的EN引脚连接,所述二极管D3的负极分别与电容C36的一端、电感LI1的一端和电源芯片MP1591的SW引脚连接,所述电容C36的另一端与电源芯片MP1591的BST引脚连接,所述电感LI1的另一端分别与接地电容C39、接地电容C37、接地电容C38和电阻R79的一端连接,并作为扩展电源电路的12V端;所述电阻R77的一端与电源芯片MP1591的COMP引脚连接,所述电阻R77的另一端与接地电容C43连接,所述接地电阻R80分别与电阻R79的另一端和电源芯片MP1591的FB引脚连接,所述电源芯片MP1591的GND端分别与接地电容C42的接地端、接地电阻R78的接地端、接地电容C40的接地端、二极管D3的正极、接地电阻R80的接地端、接地电容C43的接地端、接地电容C39的接地端、接地电容C37的接地端和接地电容C38的接地端连接,并作为扩展电源电路的GND端,扩展电源电路将外部的24V电压降压成12V,用于教学过程中外部设备的供电。本发明的有益效果为:学生要操作的KNX控制端KNXHMI控制设备和KNX驱动端KNX驱动硬件设备为真实设备,将一些教学不可及的建筑体、施工现场以及建筑体或施工现场中高成本、大体积、高能耗的KNX执行设备,例如:KNX空调、KNX灯、KNX窗帘和KNX供暖通道等都使用Unity3D技术虚拟实现,这些KNX执行设备不是学生学习的重点,不会降低教学质量,而且升级方便,可以根据社会发展或教学需要改变虚拟场景和增加新的教学案例,可以高效完成学生对KNX设备的认知、KNX编程和KNX组态的教学任务,大大降低KNX教学设备的成本和能耗,提高学生学习过程中的安全性,丰富教学实训案例,使KNX技术的学习过程与实际运用过程更加贴近,更加真实。

权利要求:1.一种KNX仿真器,其特征在于,包括MCU主控电路、RS232通讯电路、RS485通讯电路、KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、KNX信号与USB信号互转电路、3.3V稳压电路和扩展电源电路;所述信号仿真接口分别与RS232通讯电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路、扩展电源电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述3.3V稳压电路分别与MCU主控电路和KNX信号与USB信号互转电路连接;所述信号仿真接口与KNX信号分压限流电路连接;所述MCU主控电路分别与KNX信号分压限流电路、信号仿真接口、RS485通讯电路和RS232通讯电路连接。2.根据权利要求1所述的KNX仿真器,其特征在于,所述信号仿真接口包括信号仿真接口P1和信号仿真接口P2,所述信号仿真接口P1分别与扩展电源电路和KNX信号分压限流电路连接,所述信号仿真接口P2分别与RS232通讯电路、MCU主控电路、KNX信号分压限流电路、RS485通讯电路、3.3V稳压电路和KNX信号与USB信号互转电路连接。3.根据权利要求2所述的KNX仿真器,其特征在于,所述3.3V稳压电路的外围接口包括:5V端、3V3端和GND端;所述3.3V稳压电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接;所述3.3V稳压电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接;所述3.3V稳压电路包括:接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35和稳压芯片LM1117T-3.3;所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vin端分别与接地电容C34和接地电容C32连接,并作为3.3V稳压电路的5V端;所述稳压芯片LM1117T-3.3的Vout端分别与接地电容C33和接地电容C35连接,并作为3.3V稳压电路的3V3端;所述稳压芯片LM1117T-3.3的GND端分别与接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端和接地电容C35的接地端连接,并作为3.3V稳压电路的GND端。4.根据权利要求3所述的KNX仿真器,其特征在于,所述MCU主控电路的外围接口包括:3V3端和GND端;所述MCU主控电路包括:主控芯片STM32F103RCT6、下载接口P3、电阻R1、接地电阻R2、模式切换接口P6、接地电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、接地电容C8、接地电容C9、接地电容C10、接地电容C12、晶振Y2、晶振Y1和按键SW-PB;所述下载接口P3的NRST接口分别与按键SW-PB的一端、接地电容C12和主控芯片STM32F103RCT6的NRST引脚连接;所述下载接口P3的SWCLK1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA14引脚连接,所述下载接口P3的SWDIO1接口与主控芯片STM32F103RCT6的PA13引脚连接;所述晶振Y2的一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD1引脚和接地电容C9连接,所述晶振Y2的另一端分别与主控芯片STM32F103RCT6的PD0-OSC_IN引脚和接地电容C10连接;所述晶振Y1的一端分别与接地电容C1和主控芯片STM32F103RCT6的PC15-OSC32_OUT引脚连接,所述晶振Y1的另一端分别与接地电容C8和主控芯片STM32F103RCT6的PC14-OSC32_IN引脚连接;所述电阻R1的一端与模式切换接口P6的3引脚连接,所述接地电阻R2与模式切换接口P6的1引脚连接;所述主控芯片STM32F103RCT6的VBAT引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚以及VDDA引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电阻R1的另一端和下载接口P3的3V3接口连接,并作为MCU主控电路的3V3端;所述主控芯片STM32F103RCT6的VSS_1引脚分别与主控芯片STM32F103RCT6的VSS_2引脚、VSS_3引脚、VSS_4引脚以及VSSA引脚、接地电容C2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端、接地电容C5的接地端、接地电容C6的接地端、接地电容C7的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C9的接地端、接地电容C10的接地端、接地电容C1的接地端、接地电容C8的接地端、接地电容C12的接地端和按键SW-PB的另一端连接,并作为MCU主控电路的GND端;所述MCU主控电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接,所述MCU主控电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接。5.根据权利要求4所述的KNX仿真器,其特征在于,所述RS232通讯电路的外围接口包括:5V端和GND端;所述RS232通讯电路包括:通讯芯片MAX232AESE、接地电容C44、电容C45、电容C47、电容C46、接地电容C48和RS232接口P10;所述通讯芯片MAX232AESE的1引脚通过电容C45与通讯芯片MAX232AESE的3引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的4引脚通过电容C47与通讯芯片MAX232AESE的5引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的2引脚与电容C46的一端连接,所述通讯芯片MAX232AESE的16引脚分别与电容C46的另一端、接地电容C44和RS232接口的1引脚连接,并作为RS232通讯电路的5V端;所述通讯芯片MAX232AESE的7引脚与RS232接口的3引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的8引脚与RS232接口的4引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的6引脚与接地电容C48连接,所述RS232接口的2引脚分别与接地电容C48的接地端、接地电容C44的接地端和通讯芯片MAX232AESE的15引脚连接,并作为RS232通讯电路的GND端;所述RS232通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述RS232通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接,所述通讯芯片MAX232AESE的10引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB11引脚连接,所述通讯芯片MAX232AESE的9引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PB10引脚连接。6.根据权利要求4所述的KNX仿真器,其特征在于,所述RS485通讯电路的外围接口包括:5V端和GND端;所述RS485通讯电路包括:通讯芯片SP3485和接地电容C11;所述通讯芯片SP3485的VCC引脚与接地电容C11连接,并作为RS485通讯电路的5V端;所述RS485通讯电路的GND引脚与接地电容C11的接地端连接,并作为RS485通讯电路的GND端;所述通讯芯片SP3485的RO引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC11引脚连接,所述通讯芯片SP3485的RE引脚分别与通讯芯片SP3485的DE引脚和主控芯片STM32F103RCT6的PA15引脚连接,所述通讯芯片SP3485的DI引脚与主控芯片STM32F103RCT6的PC10引脚连接,所述通讯芯片SP3485的B引脚与信号仿真接口P2的485B接口连接,所述通讯芯片SP3485的A引脚与信号仿真接口P2的485A接口连接,所述RS485通讯电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述RS485通讯电路的GND端与信号仿真接口P2的GND接口连接。7.根据权利要求4所述的KNX仿真器,其特征在于,所述KNX信号与USB信号互转电路包括KNX总线电路、双通道隔离电路和KNX下载电路;所述KNX总线电路的KNX总线芯片为NCN5130,所述双通道隔离电路的双通道隔离芯片为ADUM1201,所述KNX下载电路的MCU为STM32F103T8U6,所述KNX总线电路与双通道隔离电路连接,所述双通道隔离电路与KNX下载电路连接。8.根据权利要求7所述的KNX仿真器,其特征在于,所述KNX总线电路的外部接口包括3_3端和GND端;所述KNX总线电路的3_3端与双通道隔离电路连接,所述KNX总线电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接,KNX总线电路包括:KNX接口、二极管D2、二极管D1、电阻R72、电阻R81、电阻R82、电容C17、接地电容C21、接地电容C22、接地电容C23、电容C19、电感L1、电阻R73、接地电容C24、接地电容C14、接地电容C16、接地电容C18、接地电容C20和晶振Y4;KNX接口的2脚分别与二极管D1的正极和二极管D2的正极连接,所述二极管D1的负极分别与电容C17的一端、芯片NCN5130的VBUS1引脚、电阻R72的一端、电阻R81的一端和电阻R82的一端连接,所述电容C17的另一端与芯片NCN5130的CCP引脚连接;所述电阻R72的另一端分别与电阻R81的另一端、电阻R82的另一端和芯片NCN5130的TXO引脚连接;所述芯片NCN5130的CAV引脚与接地电容C21连接,所述芯片NCN5130的VFILT引脚分别与接地电容C22和与芯片NCN5130的VIN引脚连接,所述芯片NCN5130的V20V引脚与接地电容C23连接,所述芯片NCN5130的CEQ1引脚通过电容C19与芯片NCN5130的CEQ2引脚连接;所述芯片NCN5130的VSW1引脚与电感L1的一端连接,所述电感L1的另一端分别与芯片NCN5130的VDD1M引脚和电阻R73的一端连接;所述电阻R73的另一端分别与接地电容C24和芯片NCN5130的VDD1引脚、VDDA引脚以及VDDD引脚连接,并作为KNX总线电路的3_3端;所述芯片NCN5130的XTAL2引脚分别与晶振Y4的一端和接地电容C18连接,所述芯片NCN5130的XTAL1引脚分别与晶振Y4的另一端和接地电容C20连接,所述芯片NCN5130的VDDA引脚与接地电容C14连接,所述芯片NCN5130的VDDD引脚与接地电容C16连接,所述芯片NCN5130的VSSA引脚分别与KNX接口的1脚、二极管D2的负极、接地电容C21的接地端、接地电容C22的接地端、接地电容C23的接地端、接地电容C24的接地端、接地电容C14的接地端、接地电容C16的接地端、接地电容C18的接地端、接地电容C20的接地端和芯片NCN5130的VBUS2引脚、VSS1引脚、VSS2引脚、VSSD引脚、XSEL引脚、SCKUC2引脚、CSBUC1引脚、TREQ引脚、MODE2引脚以及MODE1引脚连接,并作为KNX总线电路的GND端;所述芯片NCN5130的SDOTXD引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VOA引脚连接,所述芯片NCN5130的SDIRXD引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VIB引脚连接。9.根据权利要求8所述的KNX仿真器,其特征在于,所述KNX下载电路的外部接口包括:3V3端、5V端和GND端;所述KNX下载电路的3V3端与3.3V稳压电路的3V3端连接,所述KNX下载电路的5V端与信号仿真接口P2的5V接口连接,所述KNX下载电路的GND端与3.3V稳压电路的GND端连接;所述KNX下载电路包括:接地电阻R84、电阻R83、按键S1、接地电容C31、电阻R3、电阻R4、电阻R88、三极管Q1、电阻R89、双USB接口、下载接口P5、晶振Y3、接地电容C13、接地电容C15、接地电容C25、接地电容C26、接地电容C27、接地电容C28、电阻R74、接地电阻R75、模式切换接口P8、电阻R85、接地电容C49、电阻R86、电阻R87、二极管LED1和二极管LED2;所述芯片STM32F103T8U6的PA1引脚与电阻R83的一端连接,所述电阻R83的另一端分别与接地电阻R84和按键S1的一端连接,所述按键S1的另一端与芯片STM32F103T8U6的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚以及VDDA引脚、接地电容C31、三极管Q1的发射极、接地电容C25、接地电容C26、接地电容C27、接地电容C28、电阻R74的一端、电阻R85的一端和下载接口P5的2引脚连接,并作为KNX下载电路的3V3端;所述芯片STM32F103T8U6的PA11引脚与电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端分别与双USB接口的6引脚和2引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的PA12引脚分别与电阻R4的一端和电阻R88的一端连接,所述电阻R4的另一端分别与双USB接口的3引脚和7引脚连接,所述电阻R88的另一端与三极管Q1的集电极连接,所述三极管Q1的基极与电阻R89的一端连接,所述电阻R89的另一端与芯片STM32F103T8U6的PB7引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的OSC_INPD0引脚分别与晶振Y3的一端和接地电容C13连接,所述芯片STM32F103T8U6的OSC_OUTPD1分别与晶振Y3的另一端和接地电容C15连接,所述芯片STM32F103T8U6的BOOT0引脚与模式切换接口P8的2引脚连接,所述模式切换接口P8的3引脚与电阻R74的另一端连接,所述模式切换接口P8的1引脚与接地电阻R75连接,所述芯片STM32F103T8U6的NRST引脚分别与电阻R85的另一端和接地电容C49连接,所述芯片STM32F103T8U6的PB5引脚与电阻R86的一端连接,所述芯片STM32F103T8U6的PB6引脚与电阻R87的一端连接,所述电阻R86的另一端与二极管LED1的正极连接,所述电阻R87的另一端与二极管LED2的正极连接,所述下载接口P5的3引脚与芯片STM32F103T8U6的PA13JTMSSWDIO引脚连接,所述下载接口P5的4引脚与芯片STM32F103T8U6的PA14JTCKSWCLK引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的VSS_1引脚分别与芯片STM32F103T8U6的VSS_2引脚、VSS_3引脚以及VSSA引脚、接地电阻R84的接地端、接地电容C31的接地端、双USB接口的4引脚、双USB接口的8引脚、接地电容C13的接地端、接地电容C15的接地端、接地电容C18的接地端、接地电容C20接地端、接地电容C25的接地端、接地电容C26的接地端、接地电容C27的接地端、接地电容C28的接地端、接地电阻R75的接地端、接地电容C49的接地端、二极管LED1的负极、二极管LED2的负极和下载接口P5的1引脚连接,并作为KNX下载电路的GND端;所述芯片STM32F103T8U6的PA2引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VIA引脚连接,所述芯片STM32F103T8U6的PA3引脚与双通道隔离芯片ADUM1201的VOB引脚连接。10.根据权利要求2所述的KNX仿真器,其特征在于,所述扩展电源电路的外围接口包括:24V端、12V端和GND端;所述扩展电源电路的24V端与信号仿真接口P1的24V接口连接,所述扩展电源电路的GND端与信号仿真接口P1的GND接口连接,所述扩展电源电路的12V端与信号仿真接口P1的12V接口连接;所述扩展电源电路包括:电源芯片MP1591、电阻R76、接地电阻R78、电阻R77、电阻R79、接地电阻R80、接地电容C40、二极管D3、电容C36、电感LI1、接地电容C39、接地电容C37、接地电容C38、接地电容C43和接地电容C42;所述电源芯片MP1591的IN引脚分别与接地电容C42、电阻R76的一端和接地电容C40连接,并作为扩展电源电路的24V端;所述电阻R76的另一端分别与接地电阻R78和电源芯片MP1591的EN引脚连接,所述二极管D3的负极分别与电容C36的一端、电感LI1的一端和电源芯片MP1591的SW引脚连接,所述电容C36的另一端与电源芯片MP1591的BST引脚连接,所述电感LI1的另一端分别与接地电容C39、接地电容C37、接地电容C38和电阻R79的一端连接,并作为扩展电源电路的12V端;所述电阻R77的一端与电源芯片MP1591的COMP引脚连接,所述电阻R77的另一端与接地电容C43连接,所述接地电阻R80分别与电阻R79的另一端和电源芯片MP1591的FB引脚连接,所述电源芯片MP1591的GND端分别与接地电容C42的接地端、接地电阻R78的接地端、接地电容C40的接地端、二极管D3的正极、接地电阻R80的接地端、接地电容C43的接地端、接地电容C39的接地端、接地电容C37的接地端和接地电容C38的接地端连接,并作为扩展电源电路的GND端。

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