CN102692893A - 串口远程控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种串口远程控制电路，包括第一接口电路连接电脑主板，将RS232电平信号转换为TTL电平信号或将TTL电平信号转换为RS232电平信号；控制电路连接第一接口电路，将TTL电平信号转换为物理总线信号后输出或将物理总线信号转换为TTL电平信号后输出；输出电路连接控制电路，将从控制电路接收的物理总线信号转换为网络总线信号并输出给远程设备或将从远程设备接收到的网络总线信号转换为物理总线信号并输出给控制电路；电源电路连接第一接口电路、控制电路及输出电路，将第一电压及第一电压转换的第二电压提供给控制电路、第一接口电路及输出电路。所述串口远程控制电路能够通过电脑串口对远程设备进行控制。

Description

串口远程控制电路
技术领域
本发明涉及一种控制电路，特别涉及一种通过串口实现的远程控制电路。
背景技术
随着通信技术的快速发展，电子工业协会和电话工业协会制定多种标准来简化数据通信。而RS232则是最早出现及最为熟知的标准之一，其最大数据传输速率为20Kbps，最大传输距离为15m，然而在大场合的工业控制中，串行接口因为较短的传输距离限制了其远程控制的可行性。因此如何通过串行接口来实现远程控制已成为业界亟待解决的问题。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种串口远程控制电路，以通过串口来进行远程控制。
一种串口远程控制电路，包括：
一第一接口电路，用于连接一电脑主板，以将从所述电脑主板接收的RS232电平信号转换为TTL电平信号或将TTL电平信号转换为RS232电平信号；
一控制电路连接所述第一接口电路，用于将TTL电平信号转换为物理总线信号后输出或将物理总线信号转换为TTL电平信号后输出；
一输出电路连接所述控制电路，用于将从所述控制电路接收的物理总线信号转换为网络总线信号并输出给远程设备或将从远程设备接收到的网络总线信号转换为物理总线信号并输出给所述控制电路；
一电源电路连接所述第一接口电路、所述控制电路及所述输出电路，用于将第一电压及所述第一电压转换的第二电压提供给所述控制电路、所述第一接口电路及所述输出电路。
相较现有技术，所述串口远程控制电路通过所述第一接口电路接收所述电脑主机板输出的RS232电平信号并将RS232电平信号转换为TTL电平信号后输出给所述控制电路，所述微处理器经过串口协议与网络协议转换后输出物理总线信号给所述输出电路，所述输出电路将物理总线信号转换为网络总线信号后输出给远端设备以控制远端设备的工作，并且远端设备将工作状态反馈给所述电脑以使通过所述电脑即可监控到远端设备的工作状态，以此来实现通过电脑串口对远程设备进行控制。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1-图4是本发明串口远程控制电路的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
控制电路 10
第一接口电路 20
第二接口电路 30
输出电路 40
电源电路 50
微处理器 U1
连接器 J1-J3
晶体振荡器 X1
开关 S1
电容 C1-C12
电阻 R1-R11
电平转换芯片 U2
总线信号转换芯片 U3
反相器 U4、U5
发光二极管 D1、D2
网络连接器 J4、J5
电压转换芯片 U6
电源连接器 J6
二极管 D3
电压输出端 Vo
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参考图1至图4，本发明串口远程控制电路的较佳实施方式包括一控制电路10、一第一接口电路20、一第二接口电路30、一输出电路40及一电源电路50。
所述第一接口电路20连接一电脑主板（图未示）及所述控制电路10，用于将从所述电脑主板接收的RS232电平的控制指令转换为TTL电平信号并输出给所述控制电路10，所述控制电路10将从所述第一接口电路20接收到的TTL电平信号通过串口协议与网络协议转换后输出物理总线信号给所述输出电路40，所述输出电路40将从所述控制电路10接收的物理总线信号转换为网络总线信号并输出给远程设备（图未示），以使所述远程设备可以根据接收到的所述电脑输出的控制指令进行工作，同时所述远程设备将工作状态信息以网络总线信号的形式反馈给所述输出电路40，所述输出电路40将接收到的网络总线信号转换为物理总线信号并输出给所述控制电路10，所述控制电路10将接收到的物理总线信号经过网络协议与串口协议转换为TTL电平信号并输出给所述第一串口电路20，所述第一串口电路20将接收到的TTL电平信号转换为RS232电平信号后提供给所述电脑主机板，所述第二接口电路30连接所述控制电路10及所述电脑主机板，以通过所述电脑主机板将控制程序下载至所述控制电路10，所述电源电路50连接所述控制电路10、所述第一接口电路20、所述第二接口电路30及所述输出电路40，以将接收到的5V电压及5V电压转换的3.3V电压提供给所述控制电路10、所述第一接口电路20、所述第二接口电路30及所述输出电路40。
所述控制电路10包括一微处理器U1、一晶体振荡器X1、一开关S1、一连接器J1、电阻R1及R2及电容C1-C3。所述微处理器U1的电压引脚VCC_1-VCC_3均连接所述电源电路50，其接地引脚VSS_1-VSS_3均接地，所述微处理器U1的时钟引脚OSC32_IN经所述电容C1接地，所述微处理器U1的时钟引脚OSC32_OUT经所述电容C2接地，所述晶体振荡器X1串接在所述微处理器U1的时钟引脚OSC32_IN与OSC32_OUT之间，所述微处理器U1的复位引脚NRST经所述开关S1接地、经所述电阻R2连接所述电源电路50及经所述电容C3接地。所述微处理器U1的输入输出（input/output，I/O）引脚PB8及PB9均连接所述输出电路40，所述微处理器U1的设置引脚BOOTO经所述电阻R1连接所述连接器J1的引脚1及3，所述连接器J1的引脚2接地，其引脚4连接所述电源电路50。所述微处理器U1的I/O引脚PB4、PB3、PA15、PA14及PA13分别连接所述第二接口电路30，所述微处理器U1的I/O引脚PA9及PA10分别连接所述第一接口电路20。在本实施方式中，所述微处理器U1的型号为STM32，所述连接器J1的型号为2X2H。
所述第一接口电路20包括一电平转换芯片U2、一连接器J2及电容C4-C8。所述电平转换芯片U2的I/O引脚R1OUT及T1IN分别连接所述控制电路10的微处理器U1的I/O引脚PA10及PA9。所述电平转换芯片U2的I/O引脚T1OUT及R1IN分别连接所述连接器J2的相应引脚，其接地引脚GND接地，其电压引脚VCC连接所述电源电路50及经所述电容C4接地，所述电平转换芯片U2的I/O引脚C1+经所述电容C5连接所述电平转换芯片U2的I/O引脚C1-，所述电平转换芯片U2的I/O引脚V+经所述电容C6接地，其I/O引脚C2+经所述电容C7连接所述电平转换芯片U2的I/O引脚C2-，所述电平转换芯片U2的I/O引脚V-经所述电容C8接地。在本实施方式中，所述电平转换芯片U2的型号为MAX232。
所述第二接口电路30包括一连接器J3及电阻R3-R8。所述连接器J3的引脚1及2相连并连接至所述电源电路50，所述连接器J3的引脚13、9、7、5及3分别连接所述控制电路10的微处理器U1的I/O引脚PB3、PA14、PA13、PA15及PB4及分别经所述电阻R3-R7连接所述连接器J3的引脚1及2，所述电阻R8串接在所述连接器J3的引脚11与9之间。在本实施方式中，所述连接器J3的型号为10X2。
所述输出电路40包括一总线信号转换芯片U3、网络连接器J4及J5、反相器U4及U5、发光二极管D1及D2及电阻R9-R11。所述总线信号转换芯片U3的发送引脚TXD连接所述控制电路10的微处理器U1的I/O引脚PB9及连接所述反相器U4的输入端，所述反相器U4的输出端连接所述发光二极管D1的阴极，所述发光二极管D1的阳极经所述电阻R9连接所述电源电路50，所述总线信号转换芯片U3的接收引脚RXD连接所述控制电路10的微处理器U1的I/O引脚PB8及连接所述反相器U5的输入端，所述反相器U5的输出端连接所述发光二极管D2的阴极，所述发光二极管D2的阳极经所述电阻R10连接所述电源电路50，所述总线信号转换芯片U3的电压引脚VCC连接所述电源电路50，其接地引脚GND接地，其I/O引脚RS经所述电阻R11接地，所述总线信号转换芯片U3的I/O引脚CANH分别连接所述网络连接器J4及J5的引脚2，其I/O引脚CANL分别连接所述网络连接器J4及J5的引脚1。在本实施方式中，所述总线信号转换芯片U3的型号为A82C250。其中，所述发光二极管D1及D2通过发光显示所述微处理器U1与所述总线转换芯片U3信号传输正常。反之，则显示信号传输异常。在其他实施方式中，为了节省成本所述发光二极管D1及D2也可省略。
所述电源电路50包括一电压转换芯片U6、一二极管D3、一电源连接器J6、一电压输出端Vo及电容C9-C12。所述电压转换芯片U6的输入引脚Vin经所述电容C9接地及连接所述电源连接器J6的引脚1以通过所述电源连接器J6接收一5V电压，所述电压转换芯片U6的输出引脚Vout连接所述二极管D3的阳极及连接所述电压输出端Vo，所述二极管D3的阴极经所述电容C10接地，所述电容C11及C12分别串接在所述电压输出端Vo与地之间，所述电源连接器J6的第一引脚1还连接所述第一接口电路20的电平转换芯片U2的电压引脚VCC、所述输出电路40的总线信号转换芯片U3的电压引脚VCC及所述输出电路40的电阻R9及电阻R10的一端，所述电压输出端Vo还连接所述控制电路10的第一连接器J1的引脚4、所述微处理器U1的电压引脚VCC_1-VCC_3、所述控制电路10的电阻R2的一端，所述电压输出端Vo还连接所述第二接口电路30的第三连接器J3的引脚1及2。
使用时，将所述连接器J2连接至所述电脑主机板上的串口连接器上，将所述连接器J3连接所述电脑主机板上的对应连接器，将所述电源连接器J6连接至所述电脑的电源供应器以接收5V电压，并将所述连接器J1连接一外部启动设备上以通过所述外部启动设备启动所述微处理器U1工作。上电启动所述电脑，所述电源电路50将通过所述连接器J6接收到的5V电压及所述5V电压转换的3.3V电压提供给所述控制电路10、第一接口电路20、第二接口电路30及输出电路40，通过所述连接器J3将所述电脑的控制程序下载至所述微处理器U1中，所述电脑通过所述连接器J2发出RS232控制指令，所述电平转换芯片U2将通过所述连接器J2接收到的所述电脑通过串口发出的RS232电平的控制指令转换为TTL电平信号后提供给所述微处理器U1，所述微处理器U1将接收到的TTL电平信号通过串口协议与网络协议转换为物理总线信号后输出给所述总线信号转换芯片U3，所述总线信号转换芯片U3将接收到的物理总线信号转换为网络总线信号后通过所述网络连接器J4及J5输出给远程设备，以控制远程设备的工作。所述远程设备通过所述网络连接器J4及J5将工作状态信息以网络总线信号形式反馈给所述总线信号转换芯片U3，所述总线信号转换芯片U3将接收到的网络总线信号转换为物理总线信号并提供给所述微处理器U1，所述微处理器U1将接收到的物理总线信号经过网络协议与串口协议转换为TTL电平信号并输出给所述电平转换芯片U2，所述电平转换芯片U2将接收到的TTL电平信号转换为RS232电平信号并通过所述连接器J2提供给所述电脑主机板，因此通过所述电脑可以监控到所述远程设备的工作状态。其中，当所述电脑通过串口与所述远程设备通信正常时，所述发光二极管D1及D2均发光，反之，则所述发光二极管D1及D2不发光以显示所述电脑通过串口与所述远程设备通信异常。所述微处理器U1通过按下所述开关S1进行复位。
所述串口远程控制电路通过所述第一接口电路20接收所述电脑主机板输出的RS232电平信号并将RS232电平信号转换为TTL电平信号后输出给所述控制电路10，所述微处理器U1经过串口协议与网络协议转换后输出物理总线信号给所述输出电路40，所述输出电路40将物理总线信号转换为网络总线信号后输出给远端设备以控制远端设备的工作，并且远端设备将工作状态反馈给所述电脑以使通过所述电脑即可监控到远端设备的工作状态，以此来实现通过电脑串口对远程设备进行控制。

Claims (9)

1.一种串口远程控制电路，包括：
一第一接口电路，用于连接一电脑主板，以将从所述电脑主板接收的RS232电平信号转换为TTL电平信号或将TTL电平信号转换为RS232电平信号；
一控制电路，连接所述第一接口电路，用于将TTL电平信号转换为物理总线信号后输出或将物理总线信号转换为TTL电平信号后输出；
一输出电路，连接所述控制电路，用于将从所述控制电路接收的物理总线信号转换为网络总线信号并输出给远程设备或将从远程设备接收到的网络总线信号转换为物理总线信号并输出给所述控制电路；
一电源电路，连接所述第一接口电路、所述控制电路及所述输出电路，用于将第一电压及所述第一电压转换的第二电压提供给所述控制电路、所述第一接口电路及所述输出电路。
2.如权利要求1所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述串口远程控制电路还包括一第二接口电路，所述第二接口电路连接所述控制电路、所述电源电路及所述电脑主机板，以将所述电脑主机板的控制程序下载至所述控制电路。
3.如权利要求2所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述控制电路包括一微处理器、一晶体振荡器、一开关、一第一连接器、第一及第二电阻及第一至第三电容，所述微处理器的第一及第三电压引脚均连接所述电源电路，所述微处理器的第一时钟引脚经所述第一电容接地，所述微处理器的第二时钟引脚经所述第二电容接地，所述晶体振荡器串接在所述微处理器的第一及第二时钟引脚之间，所述微处理器的复位引脚经所述开关接地、经所述第二电阻连接所述电源电路及经所述第三电容接地，所述微处理器的第一及第二I/O引脚均连接所述输出电路，所述微处理器的设置引脚经所述第一电阻连接所述第一连接器的第一及第三引脚，所述第一连接器的第四引脚连接所述电源电路，所述微处理器的第三至第七I/O引脚分别连接所述第二接口电路，所述微处理器的第八及第九I/O引脚分别连接所述第一接口电路。
4.如权利要求3所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述第一接口电路包括一电平转换芯片、一第二连接器及第四至第八电容，所述电平转换芯片的第一及第二I/O引脚分别连接所述微处理器的第八及第九I/O引脚，所述电平转换芯片的第三及第四I/O引脚分别连接所述第二连接器的相应引脚，所述电平转换芯片的电压引脚连接所述电源电路及经所述第四电容接地，所述电平转换芯片的第五I/O引脚经所述第五电容连接所述电平转换芯片的第六I/O引脚，所述电平转换芯片的第七I/O引脚经所述第六电容接地，所述电平转换芯片的第八I/O引脚经所述第七电容连接所述电平转换芯片的第九I/O引脚，所述电平转换芯片的第十I/O引脚经所述第八电容接地。
5.如权利要求4所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述第二接口电路包括一第三连接器及第三至第八电阻，所述第三连接器的第一及第二引脚相连并连接至所述电源电路，所述第三连接器的第三至第七引脚分别连接所述微处理器的第三至第七I/O引脚及分别经所述第三至第七电阻连接所述第三连接器的第一及第二引脚。
6.如权利要求5所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述输出电路包括一总线信号转换芯片、第一及第二网络连接器及第九电阻，所述总线信号转换芯片的发送引脚连接所述微处理器的第一I/O引脚，所述总线信号转换芯片的接收引脚连接所述微处理器的第二I/O引脚，所述总线信号转换芯片的电压引脚连接所述电源电路，所述总线信号转换芯片的第一I/O引脚经所述第九电阻接地，所述总线信号转换芯片的第二I/O引脚分别连接所述第一及第二网络连接器的第二引脚，所述总线信号转换芯片的第三I/O引脚分别连接所述第一及第二网络连接器的第一引脚。
7.如权利要求6所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述输出电路还包括一第一及第二反相器、第一及第二发光二极管及第十至第十一电阻，所述第一反相器的输入端连接所述总线信号转换芯片的发送引脚，所述第一反相器的输出端连接所述第一发光二极管的阴极，所述发光二极管的阳极经所述第十电阻连接所述电源电路，所述第二反相器的输入端连接所述总线信号转换芯片的接收引脚，所述第二反相器的输出端连接所述第二发光二极管的阴极，所述第二发光二极管的阳极经所述第十一电阻连接所述电源电路。
8.如权利要求7所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述电源电路包括一电压转换芯片、一二极管、一电源连接器、一电压输出端及第九至第十二电容，所述电压转换芯片的输入引脚经所述第九电容接地及连接所述电源连接器的第一引脚以通过所述电源连接器接收所述第一电压，所述电压转换芯片的输出引脚连接所述二极管的阳极及连接所述电压输出端，所述二极管的阴极经所述第十电容接地，所述第十一及第十二电容分别串接在所述电压输出端与地之间，所述电源连接器的第一引脚还连接所述第一接口电路的电平转换芯片的电压引脚、所述输出电路的总线信号转换芯片的电压引脚及所述输出电路的第十电阻及第十一电阻的一端，所述电压输出端还连接所述控制电路的第一连接器的第四引脚、所述微处理器的第一至第三电压引脚、所述控制电路的第二电阻的一端，所述电压输出端还连接所述第二接口电路的第三连接器的第一及第二引脚。
9.如权利要求1所述的串口远程控制电路，其特征在于：所述第一电压为5V电压，所述第二电压为3.3V电压。
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