無源四路rs232串口集線器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無源四路RS232串口集線器。
【背景技術(shù)】
[0002]RS232標準是一種常用的點對點通信標準，為了實現(xiàn)串口的一對多通信，現(xiàn)有的方案包括手動選通的多通道串口轉(zhuǎn)接器，以及需要外接電源的一對多串口集線器。在某些工程中，主控端給多個終端發(fā)送信息的同時需要接收來自各路的信息，手動轉(zhuǎn)接器無法實現(xiàn)該功能，而串口集線器所需要的外接電源會給施工帶來不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供一種在不需要對主機進行改造，并且不增加外接電源的條件下，實現(xiàn)串口的全雙工一對四通信的無源四路RS232串口集線器。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明無源四路RS232串口集線器，包括
[0005]輸入輸出接口模塊，接收和發(fā)送串口信號，并將所述串口信號分為三路信號分別發(fā)送至分別與所述輸入輸出接口模塊相連的串口取電模塊、單片機以及四路模擬開關(guān)；
[0006]串口取電模塊，將接收所述串口信號轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定電壓，為與所述串口取電模塊相連的單片機和四路模擬開關(guān)作提供工作電壓；
[0007]單片機，檢測四路接口的信號，連接四路模擬開關(guān)，控制四路模擬開關(guān)打開相應(yīng)的通道，從而實現(xiàn)串口的一對多通信。
[0008]進一步地，所述串口取電模塊包括正電壓輸入、輸出線、負電壓輸入線、倍壓轉(zhuǎn)換電路、直接轉(zhuǎn)換電路、延時關(guān)斷電路、延時開啟電路以及穩(wěn)壓電路，其中，輸入至串口取電模塊的串口信號經(jīng)過二極管分流為在時間上不連續(xù)的一路正輸入電壓一路負輸入電壓，正輸入電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電路直接進行電壓轉(zhuǎn)換；延時開啟電路阻止負電壓輸入到直接轉(zhuǎn)換電路，倍壓轉(zhuǎn)換電路將負電壓轉(zhuǎn)換為正電壓，為直接轉(zhuǎn)換電路中的芯片充電，充電完成后，延時關(guān)斷電路將倍壓轉(zhuǎn)換電路關(guān)斷，同時延時開啟電路將直接轉(zhuǎn)換電路開通，形成穩(wěn)定的電壓供應(yīng)。
[0009]有益效果:
[0010]與現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0011]本發(fā)明通過輸入輸出接口模塊用來接收和發(fā)送串口信號，并且將接收到的信號分為三路，串口取電模塊將一部分信號轉(zhuǎn)換成3.3V的穩(wěn)定電壓并輸出給單片機和四路模擬開關(guān)作為工作電壓，單片機檢測四路接口的信號并且控制四路模擬開關(guān)打開相應(yīng)的通道，從而實現(xiàn)串口的一對多通信，實現(xiàn)了在無外接電源的條件下RS232串口的全雙工一對四通信，即插即用，施工簡單。系統(tǒng)各器件均為低功耗器件，系統(tǒng)整體耗能低。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的串口取電模塊原理圖。
[0013]圖2為本發(fā)明無源四路RS232串口集線器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步的描述。
[0015]實施例
[0016]根據(jù)RS232標準，邏輯I電壓為-3V到-15V，邏輯O電壓為+3V到+15V，串口無輸出信號時保持為邏輯1，電壓約為-10V。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明無源四路RS232串口集線器包括:輸入輸出接口模塊、串口取電模塊、單片機以及四路模擬開關(guān)。輸入輸出接口模塊負責信號的接收、分流和輸出，串口接收到的信號經(jīng)過該模塊分為三部分，分別是經(jīng)過二極管分流進入串口取電模塊的部分，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換輸送到單片機進行邏輯處理的部分，以及直接接入到模擬開關(guān)的信號部分。輸入輸出接口模塊要完成各部分信號的協(xié)調(diào)，既要做到穩(wěn)定供電和單片機識別，還需保證信號不失真，并且控制振幅衰減的程度，以保證通信。串口取電模塊將部分信號轉(zhuǎn)換成3.3V穩(wěn)定電壓。單片機與輸入信號連接，監(jiān)視各路信號的變化，當檢測到任一路有信號輸入(變化為O)時，通過輸出信號將模擬開關(guān)對于的通道打開，并且保持一段時間(默認lms)，如果在保持期間繼續(xù)檢測到該路有信號輸入則繼續(xù)保持，期間忽略其他路信號的變化，直到超時未檢測到該路有信號輸入則返回初始狀態(tài)。
[0018]如圖2所示，串口取電模塊包括正負電壓輸入輸出線、倍壓轉(zhuǎn)換電路、直接轉(zhuǎn)換電路、延時關(guān)斷電路、延時開啟電路以及穩(wěn)壓電路。利用其電壓轉(zhuǎn)換特性將負電壓轉(zhuǎn)化為正電壓。當串口連接主機時，輸入到串口取電模塊的部分信號經(jīng)過二極管分流為在時間上不連續(xù)的正和負兩路輸入電壓。正電壓輸入的部分直接進過穩(wěn)壓電路進行電壓轉(zhuǎn)換，負電壓輸入的部分要通過兩個電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為正電壓。設(shè)備有連接到主機后，延時開啟電路會阻止負電壓輸入到直接轉(zhuǎn)換電路，倍壓轉(zhuǎn)換電路將負電壓轉(zhuǎn)換為正電壓，為直接轉(zhuǎn)換電路中的芯片充電，充電完成后，延時關(guān)斷電路將倍壓轉(zhuǎn)換電路關(guān)斷，同時延時開啟電路將直接轉(zhuǎn)換電路開通，從而形成穩(wěn)定的電壓供應(yīng)。
[0019]本發(fā)明無源四路RS232串口集線器，包括輸入輸出接口模塊、串口取電模塊、單片機及模擬開關(guān)，在無需對主機重新設(shè)置，并且不增加外接電源的前提下，實現(xiàn)了串口的一對四全雙工通信。
[0020]所述的串口取電模塊，可實現(xiàn)由串口信號到穩(wěn)定輸出電壓的轉(zhuǎn)換，串口接通時有無信號輸入都可以完成供電；可實現(xiàn)快速供電，串口接通后可立即產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓，保證了系統(tǒng)快速啟動。
[0021]輸入輸出接口模塊用來接收和發(fā)送串口信號，并且將接收到的信號分為三路，分別送到其他三個模塊，串口取電模塊將一部分信號轉(zhuǎn)換成3.3V的穩(wěn)定電壓并輸出給單片機和模擬開關(guān)作為工作電壓，單片機檢測四路接口的信號并且控制模擬開關(guān)打開相應(yīng)的通道，從而實現(xiàn)串口的一對多通信。數(shù)據(jù)通信波特率為300-115200Bd。
[0022]對本發(fā)明應(yīng)當理解的是，以上所述的實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細的說明，以上僅為本發(fā)明的實施例而已，并不用于限定本發(fā)明，凡是在本發(fā)明的精神原則之內(nèi)，所作出的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種無源四路RS232串口集線器，其特征在于:包括 輸入輸出接口模塊，接收和發(fā)送串口信號，并將所述串口信號分為三路信號分別發(fā)送至分別與所述輸入輸出接口模塊相連的串口取電模塊、單片機以及四路模擬開關(guān)； 串口取電模塊，將接收所述串口信號轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定電壓，為與所述串口取電模塊相連的單片機和四路模擬開關(guān)作提供工作電壓； 單片機，檢測四路接口的信號，連接四路模擬開關(guān)，控制四路模擬開關(guān)打開相應(yīng)的通道，從而實現(xiàn)串口的一對多通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源四路RS232串口集線器，其特征在于:所述串口取電模塊包括正電壓輸入、輸出線、負電壓輸入線、倍壓轉(zhuǎn)換電路、直接轉(zhuǎn)換電路、延時關(guān)斷電路、延時開啟電路以及穩(wěn)壓電路，其中，輸入至串口取電模塊的串口信號經(jīng)過二極管分流為在時間上不連續(xù)的一路正輸入電壓一路負輸入電壓，正輸入電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電路直接進行電壓轉(zhuǎn)換；延時開啟電路阻止負電壓輸入到直接轉(zhuǎn)換電路，倍壓轉(zhuǎn)換電路將負電壓轉(zhuǎn)換為正電壓，為直接轉(zhuǎn)換電路中的芯片充電，充電完成后，延時關(guān)斷電路將倍壓轉(zhuǎn)換電路關(guān)斷，同時延時開啟電路將直接轉(zhuǎn)換電路開通，形成穩(wěn)定的電壓供應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明一種無源四路RS232串口集線器，針對現(xiàn)有器件需要外接電源的問題而設(shè)計。本發(fā)明無源四路RS232串口集線器，包括輸入輸出接口模塊、串口取電模塊、單片機及四路模擬中輸入輸出接口模塊用來接收和發(fā)送串口信號，并且將接收到的信號分為三路，分別送到其他三個模塊，串口取電模塊將一路信號轉(zhuǎn)換成3.3V的穩(wěn)定電壓并輸出給單片機和四路模擬開關(guān)作為工作電壓，單片機檢測四路接口的信號并且控制四路模擬開關(guān)的通道，從而實現(xiàn)串口的一對多通信。數(shù)據(jù)通信波特率為300-115200Bd。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN104898501
【申請?zhí)枴緾N201510204268
【發(fā)明人】張春輝, 張雍忠, 郭偉, 白翠芝, 錢寧, 馬一杰, 黃莉, 白建林, 楊傳旭, 劉春宏, 張秀江, 陳君, 李建忠, 段燕茹, 楊雋
【申請人】云南電網(wǎng)公司玉溪供電局
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月27日