CN103268275A - 手持式串口模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式串口模拟器。本发明中的电源电路分别为多路串口通信电路提供3.5V电源，为OLED显示接口电路提供4.2V电源，为按键开关接口电路提供3.5V电路，为旋转编码开关接口电路提供3.5V电源，为主控电路提供了3.5V电源与参考电源。主控电路通过多路串口通信电路与待调试设备进行串口通信，按键开关接口电路与旋转编码开关接口电路共同选择串口编号及模拟发送的ASCII码，并由OLED显示接口电路负责显示工作。本发明在脱机情况下就能够有效率地完成多个串口的调试工作，纯硬件系统向待测设备发送模拟传感器采集到的数据，从而为工程师提供了操作更加简单，携带更轻巧的串口调试工具。

Description

手持式串口模拟器

技术领域

本发明属于工程测试工具领域，具体涉及一种通过硬件电路实现串口通信的手持式模拟测试工具。

背景技术

串行通信在控制类应用中相当普遍。目前各种设备与计算机进行联机的方式中，比较广泛而且操作相对简单的就是串行口通信。因此，串行通信端口在系统控制的范畴中一直占据着极其重要的地位。串口通信的广泛使用使得串行口的调试工作成为软硬件工程师在设备通信过程中频繁遇到的必需步骤，如何使得这一步骤尽可能可靠性高，稳定性强，控制操作简单实用，是每个工程师在进行数据通信希望得到解决的问题。

目前对于需要经常测试控制系统的串行端口的工程师来说，主要依赖于台式机或者笔记本，尤其对于多个设备的串口调试工作，这就至少需要一台计算机依次对设备进行调试，目前使用广泛的是使用串口调试助手或超级终端等PC软件。这种方法一般依赖PC平台，在携带计算机不方便而且需要多串口进行实时通信的情况下，势必对工程师造成一些困扰，特别是在极端的或者情况特殊的工作环境下，串口调试工作对计算机的依赖必然对工程师造成一定程度的负担。

发明内容

本发明的目的在于设计一种手持式串口模拟器，在脱机情况下就能够有效率地完成多个设备的串口调试工作，纯硬件模拟向待测设备发送特定或者指定的指令，从而为工程师提供了操作更加简单，携带更轻巧的串口调试工具。

本发明包括电源电路，多路串口通信电路，OLED显示接口电路，按键开关接口电路，旋转编码开关接口电路，主控电路。

电源电路包括第一电源转换芯片U1、1个接插件J1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电感L1、2个电阻R1、R2、2个钽电容C1、C2、1个锂电池BT1、1个瓷片电容C3、1个自锁按键开关S1、2个保险丝F1、F2，构成4.2V和3.5V电压输出端。接插件J1的2脚接外部电源电压输入，1脚接地；保险丝F1的一端与接插件J1的2脚连接，第一电源转换芯片U1的1脚为输入端，与保险丝F1的另一端、钽电容C1的阳极连接；第一电源转换芯片U1的2脚是可调节电压输出端，与第一二极管D1的阴极、第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与钽电容C2的阳极、电阻R2的一端、锂电池BT1的阳极、自锁按键开关S1的一端连接，锂电池BT1的阳极为4.2V电压输出端；第一电压转换芯片U1的4脚分别与电阻R1的一端、电阻R2的另一端连接；第一电源转换芯片U1的3脚、5脚、钽电容C1的阴极、二极管D1的阳极、钽电容C2的阴极、电阻R1的另一端、锂电池BT1的阴极接地。自锁按键开关S1的另一端与保险丝F2的一端连接，保险丝F2的另一端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极为3.5V电压输出端，与瓷片电容C3的一端连接，瓷片电容C3的另一端接地。

多路串口通信电路包括3路MAX3232电平转换电路，分别对应3个MAX3232电平转换芯片U2、U3、U4，3个双RS232接口芯片com1、com2、com3、12个瓷片电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15。MAX3232电平转换芯片U2的1脚与瓷片电容C4的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的3脚与瓷片电容C4的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的4脚与瓷片电容C5的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的5脚与瓷片电容C5的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C6的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的16脚与瓷片电容C6的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的6脚与瓷片电容C7的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的15脚、瓷片电容C7的另一端接地。MAX3232电平转换芯片U2的14脚与双RS232接口芯片com1的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的7脚与双RS232接口芯片com1的13脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的13脚与双RS232接口芯片com1的3脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的8脚与双RS232接口芯片com1的14脚连接；双RS232接口芯片com1的5脚、10脚、11脚、16脚、21脚、22脚接地，双RS232接口芯片com1的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、18脚、19脚、15脚、20脚悬空。MAX3232电平转换芯片U3的1脚与瓷片电容C8的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的3脚与瓷片电容C8的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的4脚与瓷片电容C9的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的5脚与瓷片电容C9的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C10的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的16脚与瓷片电容C10的另一端连接， MAX3232电平转换芯片U3的6脚与瓷片电容C11的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的15脚、瓷片电容C11的另一端接地。MAX3232电平转换芯片U3的14脚与双RS232接口芯片com2的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的7脚与双RS232接口芯片com2的13脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的13脚与双RS232接口芯片com2的3脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的8脚与双RS232接口芯片com2的14脚连接；双RS232接口芯片com2的5脚、10脚、11脚、16脚、21脚、22脚接地。双RS232接口芯片com2的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、18脚、19脚、15脚、20脚悬空。MAX3232电平转换芯片U4的1脚与电容C12的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的3脚与瓷片电容C12的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的4脚与瓷片电容C13的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的5脚与瓷片电容C13的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C14的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的16脚与瓷片电容C14的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的6脚与瓷片电容C15的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的15脚、瓷片电容C15的另一端接地。MAX3232电平转换芯片U4的14脚与双RS232接口芯片com3的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U4的13脚与双RS232接口芯片com3的3脚连接，双RS232接口芯片com3的5脚、11脚、10脚接地。双RS232接口芯片com3的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、13脚、18脚、14脚、19脚、15脚、20脚、16脚悬空。

OLED显示接口电路包括1个256064OLED显示模块U5。256064OLED显示模块U5的1脚接地，256064OLED显示模块U5的2脚与4.2V电源输出端连接，256064OLED显示模块U5的4脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚分别与主控芯片U9的81脚、82脚、84脚、85脚、86脚、87脚、88脚、91脚、92脚、95脚、93脚、96脚、97脚连接，256064OLED显示模块U5的3脚悬空。 

按键开关接口电路包括2路完全相同的接口电路，分别对应2个按键开关芯片U6、U7，2个电阻R3、R4，2个瓷片电容C16、C17。按键开关芯片U6的3脚与电阻R3的一端、瓷片电容C16的一端、主控芯片U9的1脚连接，电阻R3的另一端与3.5V电压输出端连接，瓷片电容C16的另一端、按键开关芯片U6的1脚接地，按键开关芯片U6的2脚、4脚悬空。按键开关芯片U7的3脚与电阻R4的一端、瓷片电容C17的一端、主控芯片U9的2脚连接，电阻R4的另一端与3.5V电压输出端连接，瓷片电容C17的另一端、按键开关芯片U7的1脚接地，按键开关芯片U7的2脚、4脚悬空。

旋转编码开关接口电路包括1个旋转编码开关芯片U8，3个电阻R5、R6、R7，3个瓷片电容C18、C19、C20。转编码开关芯片U8的1脚与瓷片电容C18的一端、电阻R5的一端、主控芯片U9的70脚连接，电阻R5的另一端与3.5V电压输出端连接。旋转编码开关芯片U8的3脚与瓷片电容C19的一端、电阻R7的一端、主控芯片U9的67脚连接，电阻R7的另一端与3.5V电压输出端连接。旋转编码开关芯片U8的4脚与瓷片电容C20的一端、电阻R6的一端、主控芯片U9的71脚连接，电阻R6的另一端与3.5V电压输出端连接。旋转编码开关芯片U8的2脚、5脚、瓷片电容C18的另一端、瓷片电容C19的另一端、瓷片电容C20的另一端接地。

主控电路包括主控芯片U9、7个电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、10个瓷片电容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、2个晶振X1、X2、1个双列压线座JTAG1。主控芯片U9的68脚、69脚、25脚、26脚分别与MAX3232电平转换芯片U2的11脚、12脚、10脚、9脚连接，主控芯片U9的47脚、48脚、78脚、79脚分别于MAX3232电平转换芯片U3的11脚、12脚、10脚、9脚连接，主控芯片U9的80脚、83脚分别于MAX3232电平转换芯片U4的11脚、12脚连接；主控芯片U9的50脚、75脚、100脚、28脚、11脚、22脚相连接，并与瓷片电容C21、C22、C23、C24的一端和3.5V电压输出端连接，瓷片电容C21、C22、C23、C24的另一端接地，主控芯片U9的19脚、49脚、74脚、99脚、27脚、10脚相连接并接地，主控芯片U9的21脚与3.5V电压输出端、瓷片电容C25的一端连接，瓷片电容C25的另一端接地；主控芯片U9的12脚与晶振电路中的晶振X1的2脚、瓷片电容C26的一端连接，主控芯片U9的13脚与晶振电路中的晶振X1的1脚、瓷片电容C27的一端连接，瓷片电容C26、C27的另一端接地，主控芯片U9的8脚与晶振电路中的晶振X2的2脚、瓷片电容C28一端连接，主控芯片U9的9脚与晶振电路中的晶振X2的1脚、瓷片电容C29的一端连接，瓷片电容C28、C29的另一端接地，主控芯片U9的20脚、94脚、37脚接地，主控芯片U9的14脚与电阻R8的一端、瓷片电容C30的一端、双列压线座JTAG1的3脚连接，瓷片电容C30的另一端接地，电阻R8的另一端接3.5V电压输出端，主控芯片U9的90脚、77脚、72脚、76脚、89脚分别与双列压线座JTAG1的4脚、5脚、7脚、9脚、6脚连接，双列压线座JTAG1的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚分别与电阻R9、R10、R11、R12、R13的一端连接，电阻R9、R10、R11、R12、R13的另一端与双列压线座JTAG1的1脚与2脚相连接，并与3.5V电压输出端连接，双列压线座JTAG1的9脚与电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端接地，双列压线座JTAG1的10脚接地。双列压线座JTAG1的8脚悬空。主控芯片U9的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、15脚、16脚、17脚、18脚、23脚、24脚、29脚、30脚、31脚、32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚、44脚、45脚、46脚、51脚、52脚、53脚、54脚、55脚、56脚、57脚、58脚、59脚、60脚、61脚、62脚、63脚、64脚、65脚、66脚、73脚、98脚悬空。

第一电源转换芯片U1采用National Instruments公司的LM2576S-ADJ，MAX3232电平转换芯片U2、U3、U4 采用Maxim公司的MAX3232，256064OLED显示模块 U5采用力元电子公司的LM320Y-256064，旋转编码开关芯片U8采用日本ALPS电气公司的EC11，主控芯片U9采用ST公司的STM32F103VBT6。

本发明与背景技术相比具有的有益效果是：在脱机情况下就能够有效率地完成多个串口的调试工作，纯硬件系统向待测设备发送模拟传感器采集到的数据，从而为工程师提供了操作更加简单，携带更轻巧的串口调试工具。

附图说明：

图1是本发明的整体电路示意图；

图2是电源电路示意图；

图3是多路串口通信电路示意图；

图4是OLED显示接口电路示意图；

图5是按键开关接口电路示意图；

图6是旋转编码开关接口电路示意图；

图7是主控电路示意图。

具体实施方式：

本发明包括电源电路1、多路串口通信电路2、OLED显示接口电路3、按键开关接口电路4、旋转编码开关接口电路5、主控电路6。

如图1所示，电源电路1分别为多路串口通信电路2提供3.5V电源，为OLED显示接口电路3提供4.2V电源，为按键开关接口电路4提供3.5V电路，为旋转编码开关接口电路5提供3.5V电源，为主控电路6提供了3.5V电源与参考电源。主控电路6通过多路串口通信电路2与待调试设备进行串口通信，按键开关接口电路4与旋转编码开关接口电路5共同选择串口编号及模拟发送的ASCII码 ，并由OLED显示接口电路3负责显示工作。

如图2所示，电源电路包括第一电源转换芯片U1、1个接插件J1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电感L1、2个电阻R1、R2、2个钽电容C1、C2、1个锂电池BT1、1个瓷片电容C3、1个自锁按键开关S1、2个保险丝F1、F2，构成4.2V和3.5V电压输出端。第一电源转换芯片U1采用National Instruments公司的LM2576S-ADJ，第一二极管D1、第二二极管D2均采用肖特基二极管M7，第一电感L1的值为100mH，钽电容C1的值为100uF，钽电容C2的值为100uF，瓷片电容C3的值为100uF，电阻R1的阻值为1kΩ,电阻R2的值为2.415 kΩ，锂电池BT1采用4.2V锂电池板。

接插件J1的2脚接外部电源电压输入，1脚接地；保险丝F1的一端与接插件J1的2脚连接，第一电源转换芯片U1的1脚为输入端，与保险丝F1的另一端、钽电容C1的阳极连接；第一电源转换芯片U1的2脚是可调节电压输出端，与第一二极管D1的阴极、第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与钽电容C2的阳极、电阻R2的一端、锂电池BT1的阳极、自锁按键开关S1的一端连接，锂电池BT1的阳极为4.2V电压输出端；第一电压转换芯片U1的4脚分别与电阻R1的一端、电阻R2的另一端连接；第一电源转换芯片U1的3脚、5脚、钽电容C1的阴极、第一二极管D1的阳极、钽电容C2的阴极、电阻R1的另一端、锂电池BT1的阴极接地。自锁按键开关S1的另一端与保险丝F2的一端连接，保险丝F2的另一端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极为3.5V电压输出端，与瓷片电容C3的一端连接，瓷片电容C3的另一端接地。

如图3所示，多路串口通信电路包括3路MAX3232电平转换电路，包括3个MAX3232电平转换芯片U2、U3、U4，3个双RS232接口芯片com1、com2、com3，12个瓷片电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15。MAX3232电平转换芯片U2、U3、U4均采用Maxim公司的MAX3232，瓷片电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15的值为0.1uF。

MAX3232电平转换芯片U2的1脚与瓷片电容C4的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的3脚与瓷片电容C4的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的4脚与瓷片电容C5的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的5脚与瓷片电容C5的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C6的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的16脚与瓷片电容C6的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的6脚与瓷片电容C7的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的15脚、瓷片电容C7的另一端接地。MAX3232电平转换芯片U2的14脚与双RS232接口芯片com1的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的7脚与双RS232接口芯片com1的13脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的13脚与双RS232接口芯片com1的3脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的8脚与双RS232接口芯片com1的14脚连接；双RS232接口芯片com1的5脚、10脚、11脚、16脚、21脚、22脚接地，双RS232接口芯片com1的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、18脚、19脚、15脚、20脚悬空。MAX3232电平转换芯片U3的1脚与瓷片电容C8的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的3脚与瓷片电容C8的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的4脚与瓷片电容C9的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的5脚与瓷片电容C9的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C10的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的16脚与瓷片电容C10的另一端连接， MAX3232电平转换芯片U3的6脚与瓷片电容C11的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的15脚、瓷片电容C11的另一端接地。MAX3232电平转换芯片U3的14脚与双RS232接口芯片com2的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的7脚与双RS232接口芯片com2的13脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的13脚与双RS232接口芯片com2的3脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的8脚与双RS232接口芯片com2的14脚连接；双RS232接口芯片com2的5脚、10脚、11脚、16脚、21脚、22脚接地。双RS232接口芯片com2的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、18脚、19脚、15脚、20脚悬空。MAX3232电平转换芯片U4的1脚与电容C12的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的3脚与瓷片电容C12的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的4脚与瓷片电容C13的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的5脚与瓷片电容C13的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C14的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的16脚、瓷片电容C14的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的6脚与瓷片电容C15的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的15脚、瓷片电容C15的另一端接地。MAX3232电平转换芯片U4的14脚与双RS232接口芯片com3的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U4的13脚与双RS232接口芯片com3的3脚连接，双RS232接口芯片com3的5脚、11脚、10脚接地。双RS232接口芯片com3的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、13脚、18脚、14脚、19脚、15脚、20脚、16脚悬空。

如图4所示，OLED显示接口电路包括1个256064OLED显示模块U5。256064OLED显示模块 U5采用力元电子公司的LM320Y-256064。256064OLED显示模块U5的1脚接地，256064OLED显示模块U5的2脚与4.2V电源输出端连接，256064OLED显示模块U5的4脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚分别于主控芯片U9的81脚、82脚、84脚、85脚、86脚、87脚、88脚、91脚、92脚、95脚、93脚、96脚、97脚连接，256064OLED显示模块U5的3脚悬空。

如图5所示，按键开关接口电路包括2路完全相同的接口电路。按键开关接口电路包括2个按键开关芯片U6、U7，2个电阻R3、R4，2个瓷片电容C16、C17。电阻R3的阻值为1 kΩ，电阻R4的阻值为1 kΩ，瓷片电容C16、C17的值均为10nF。

按键开关芯片U6的3脚与电阻R3的一端、瓷片电容C16的一端、主控芯片U9的1脚连接，电阻R3的另一端与3.5V电压输出端连接，瓷片电容C16的另一端、按键开关芯片U6的1脚接地，按键开关芯片U6的2脚、4脚悬空。按键开关芯片U7的3脚与电阻R4的一端、瓷片电容C17的一端、主控芯片U9的2脚连接，电阻R4的另一端与3.5V电压输出端连接，瓷片电容C17的另一端、按键开关芯片U7的1脚接地，按键开关芯片U7的2脚、4脚悬空。

如图6所指示，旋转编码开关接口电路包括1个旋转编码开关芯片U8，3个电阻R5、R6、R7，3个瓷片电容C18、C19、C20。旋转编码开关芯片U8采用日本ALPS电气公司的EC11，电阻R5、R6、R7均采用1 kΩ，瓷片电容C18、C19、C20均采用10nF。

旋转编码开关芯片U8的1脚与瓷片电容C18的一端、电阻R5的一端、主控芯片U9的70脚连接，电阻R5的另一端与3.5V电压输出端连接。旋转编码开关芯片U8的3脚与瓷片电容C19的一端、电阻R7的一端、主控芯片U9的67脚连接，电阻R7的另一端与3.5V电压输出端连接。旋转编码开关芯片U8的4脚与瓷片电容C20的一端、电阻R6的一端、主控芯片U9的71脚连接，电阻R6的另一端与3.5V电压输出端连接。旋转编码开关芯片U8的2脚、5脚、瓷片电容C18的另一端、瓷片电容C19的另一端、瓷片电容C20的另一端接地。

如图7所示，主控电路包括主控芯片U9、7个电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14，10个瓷片电容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30，2个晶振X1、X2，1个双列压线座JTAG1。主控芯片U9采用ST公司的STM32F103VBT6。电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14的阻值均为10 kΩ，瓷片电容C21、C22、C23、C24的值为10nF，瓷片电容C25的值为1uF，瓷片电容C26、C27的值为30pF，瓷片电容C28、C29的值为12pF，瓷片电容C30的值为0.1uF，晶振X1的值为8MHz，晶振X2的值为32.768KHz。

主控芯片U9的68脚、69脚、25脚、26脚分别与MAX3232电平转换芯片U2的11脚、12脚、10脚、9脚连接，主控芯片U9的47脚、48脚、78脚、79脚分别于MAX3232电平转换芯片U3的11脚、12脚、10脚、9脚连接，主控芯片U9的80脚、83脚分别于MAX3232电平转换芯片U4的11脚、12脚连接；主控芯片U9的50脚、75脚、100脚、28脚、11脚、22脚相连接，并与瓷片电容C21、C22、C23、C24的一端和3.5V电压输出端连接，瓷片电容C21、C22、C23、C24的另一端接地，主控芯片U9的19脚、49脚、74脚、99脚、27脚、10脚相连接并接地，主控芯片U9的21脚与3.5V电压输出端、瓷片电容C25的一端连接，瓷片电容C25的另一端接地；主控芯片U9的12脚与晶振电路中的晶振X1的2脚、瓷片电容C26的一端连接，主控芯片U9的13脚与晶振电路中的晶振X1的1脚、瓷片电容C27的一端连接，瓷片电容C26、C27的另一端接地，主控芯片U9的8脚与晶振电路中的晶振X2的2脚、瓷片电容C28一端连接，主控芯片U9的9脚与晶振电路中的晶振X2的1脚、瓷片电容C29的一端连接，瓷片电容C28、C29的另一端接地，主控芯片U9的20脚、94脚、37脚接地，主控芯片U9的14脚与电阻R8的一端、瓷片电容C30的一端、双列压线座JTAG1的3脚连接，瓷片电容C30的另一端接地，电阻R8的另一端接3.5V电压输出端，主控芯片U9的90脚、77脚、72脚、76脚、89脚分别与双列压线座JTAG1的4脚、5脚、7脚、9脚、6脚连接，双列压线座JTAG1的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚分别与电阻R9、R10、R11、R12、R13的一端连接，电阻R9、R10、R11、R12、R13的另一端与双列压线座JTAG1的1脚与2脚相连接，并与3.5V电压输出端连接，双列压线座JTAG1的9脚与电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端接地，双列压线座JTAG1的10脚接地。双列压线座JTAG1的8脚悬空。主控芯片U9的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、15脚、16脚、17脚、18脚、23脚、24脚、29脚、30脚、31脚、32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚、44脚、45脚、46脚、51脚、52脚、53脚、54脚、55脚、56脚、57脚、58脚、59脚、60脚、61脚、62脚、63脚、64脚、65脚、66脚、73脚、98脚悬空。

本发明可用于在任何一个需要调试的通信设备上，无需额外的供电电源，作为一个独立的模块与需要进行串口调试的设备绑定即可，最多可同时进行五个串口的通信调试。纯硬件模拟向待测设备发送特定或者指定的指令，从而为工程师提供了操作更加简单，携带更轻巧的串口调试工具。

本发明通过操作旋转编码开关和分别代表“删除”、“发送”的两个按键开关，在OLED显示屏上选定待发送的ASCII码和指定接收的串口，并通过操作旋转编码开关进行串口发送，若待调试设备准确接收到选定的ASCII码，说明串口通信正常，否则，则说明串口通信出现故障。

本系统的主要技术参数如下：

（1） 有5路串行接口可供使用；

（2） 串口通讯速率：1200~115200bps；

（3） 输入电压范围：8~40V；

（4） OLED显示当前调试串口编号及发送的ASCII码；

（5） 旋转编码开关切换当前待调试得串口。

Claims (1)

1. 手持式串口模拟器，包括电源电路，多路串口通信电路，OLED显示接口电路，按键开关接口电路，旋转编码开关接口电路，主控电路，其特征在于：

电源电路包括第一电源转换芯片U1、接插件J1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电感L1、电阻R1、R2、钽电容C1、C2、锂电池BT1、瓷片电容C3、自锁按键开关S1、保险丝F1、F2，构成4.2V和3.5V电压输出端；接插件J1的2脚接外部电源电压输入，1脚接地；保险丝F1的一端与接插件J1的2脚连接，第一电源转换芯片U1的1脚为输入端，与保险丝F1的另一端、钽电容C1的阳极连接；第一电源转换芯片U1的2脚是可调节电压输出端，与第一二极管D1的阴极、第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与钽电容C2的阳极、电阻R2的一端、锂电池BT1的阳极、自锁按键开关S1的一端连接，锂电池BT1的阳极为4.2V电压输出端；第一电压转换芯片U1的4脚分别与电阻R1的一端、电阻R2的另一端连接；第一电源转换芯片U1的3脚、5脚、钽电容C1的阴极、二极管D1的阳极、钽电容C2的阴极、电阻R1的另一端、锂电池BT1的阴极接地；自锁按键开关S1的另一端与保险丝F2的一端连接，保险丝F2的另一端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极为3.5V电压输出端，与瓷片电容C3的一端连接，瓷片电容C3的另一端接地；

多路串口通信电路包括3路MAX3232电平转换电路，分别对应3个MAX3232电平转换芯片U2、U3、U4，3个双RS232接口芯片com1、com2、com3、12个瓷片电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15；MAX3232电平转换芯片U2的1脚与瓷片电容C4的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的3脚与瓷片电容C4的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的4脚与瓷片电容C5的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的5脚与瓷片电容C5的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C6的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的16脚与瓷片电容C6的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的6脚与瓷片电容C7的一端连接，MAX3232电平转换芯片U2的15脚、瓷片电容C7的另一端接地；MAX3232电平转换芯片U2的14脚与双RS232接口芯片com1的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的7脚与双RS232接口芯片com1的13脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的13脚与双RS232接口芯片com1的3脚连接，MAX3232电平转换芯片U2的8脚与双RS232接口芯片com1的14脚连接；双RS232接口芯片com1的5脚、10脚、11脚、16脚、21脚、22脚接地，双RS232接口芯片com1的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、18脚、19脚、15脚、20脚悬空；MAX3232电平转换芯片U3的1脚与瓷片电容C8的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的3脚与瓷片电容C8的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的4脚与瓷片电容C9的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的5脚与瓷片电容C9的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C10的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的16脚与瓷片电容C10的另一端连接， MAX3232电平转换芯片U3的6脚与瓷片电容C11的一端连接，MAX3232电平转换芯片U3的15脚、瓷片电容C11的另一端接地；MAX3232电平转换芯片U3的14脚与双RS232接口芯片com2的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的7脚与双RS232接口芯片com2的13脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的13脚与双RS232接口芯片com2的3脚连接，MAX3232电平转换芯片U3的8脚与双RS232接口芯片com2的14脚连接；双RS232接口芯片com2的5脚、10脚、11脚、16脚、21脚、22脚接地；双RS232接口芯片com2的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、18脚、19脚、15脚、20脚悬空；MAX3232电平转换芯片U4的1脚与电容C12的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的3脚与瓷片电容C12的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的4脚与瓷片电容C13的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的5脚与瓷片电容C13的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的2脚分别与3.5V电压输出端和瓷片电容C14的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的16脚与瓷片电容C14的另一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的6脚与瓷片电容C15的一端连接，MAX3232电平转换芯片U4的15脚、瓷片电容C15的另一端接地；MAX3232电平转换芯片U4的14脚与双RS232接口芯片com3的2脚连接，MAX3232电平转换芯片U4的13脚与双RS232接口芯片com3的3脚连接，双RS232接口芯片com3的5脚、11脚、10脚接地；双RS232接口芯片com3的1脚、6脚、7脚、8脚、4脚、9脚、12脚、17脚、13脚、18脚、14脚、19脚、15脚、20脚、16脚悬空；

OLED显示接口电路包括1个256064OLED显示模块U5；256064OLED显示模块U5的1脚接地，256064OLED显示模块U5的2脚与4.2V电源输出端连接，256064OLED显示模块U5的4脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、16脚分别与主控芯片U9的81脚、82脚、84脚、85脚、86脚、87脚、88脚、91脚、92脚、95脚、93脚、96脚、97脚连接，256064OLED显示模块U5的3脚悬空； 

按键开关接口电路包括2路完全相同的接口电路，分别对应2个按键开关芯片U6、U7，2个电阻R3、R4，2个瓷片电容C16、C17；按键开关芯片U6的3脚与电阻R3的一端、瓷片电容C16的一端、主控芯片U9的1脚连接，电阻R3的另一端与3.5V电压输出端连接，瓷片电容C16的另一端、按键开关芯片U6的1脚接地，按键开关芯片U6的2脚、4脚悬空；按键开关芯片U7的3脚与电阻R4的一端、瓷片电容C17的一端、主控芯片U9的2脚连接，电阻R4的另一端与3.5V电压输出端连接，瓷片电容C17的另一端、按键开关芯片U7的1脚接地，按键开关芯片U7的2脚、4脚悬空；

旋转编码开关接口电路包括旋转编码开关芯片U8，电阻R5、R6、R7，瓷片电容C18、C19、C20；转编码开关芯片U8的1脚与瓷片电容C18的一端、电阻R5的一端、主控芯片U9的70脚连接，电阻R5的另一端与3.5V电压输出端连接；旋转编码开关芯片U8的3脚与瓷片电容C19的一端、电阻R7的一端、主控芯片U9的67脚连接，电阻R7的另一端与3.5V电压输出端连接；旋转编码开关芯片U8的4脚与瓷片电容C20的一端、电阻R6的一端、主控芯片U9的71脚连接，电阻R6的另一端与3.5V电压输出端连接；旋转编码开关芯片U8的2脚、5脚、瓷片电容C18的另一端、瓷片电容C19的另一端、瓷片电容C20的另一端接地；

主控电路包括主控芯片U9、电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、瓷片电容C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30、晶振X1、X2、1个双列压线座JTAG1；主控芯片U9的68脚、69脚、25脚、26脚分别与MAX3232电平转换芯片U2的11脚、12脚、10脚、9脚连接，主控芯片U9的47脚、48脚、78脚、79脚分别于MAX3232电平转换芯片U3的11脚、12脚、10脚、9脚连接，主控芯片U9的80脚、83脚分别于MAX3232电平转换芯片U4的11脚、12脚连接；主控芯片U9的50脚、75脚、100脚、28脚、11脚、22脚相连接，并与瓷片电容C21、C22、C23、C24的一端和3.5V电压输出端连接，瓷片电容C21、C22、C23、C24的另一端接地，主控芯片U9的19脚、49脚、74脚、99脚、27脚、10脚相连接并接地，主控芯片U9的21脚与3.5V电压输出端、瓷片电容C25的一端连接，瓷片电容C25的另一端接地；主控芯片U9的12脚与晶振电路中的晶振X1的2脚、瓷片电容C26的一端连接，主控芯片U9的13脚与晶振电路中的晶振X1的1脚、瓷片电容C27的一端连接，瓷片电容C26、C27的另一端接地，主控芯片U9的8脚与晶振电路中的晶振X2的2脚、瓷片电容C28一端连接，主控芯片U9的9脚与晶振电路中的晶振X2的1脚、瓷片电容C29的一端连接，瓷片电容C28、C29的另一端接地，主控芯片U9的20脚、94脚、37脚接地，主控芯片U9的14脚与电阻R8的一端、瓷片电容C30的一端、双列压线座JTAG1的3脚连接，瓷片电容C30的另一端接地，电阻R8的另一端接3.5V电压输出端，主控芯片U9的90脚、77脚、72脚、76脚、89脚分别与双列压线座JTAG1的4脚、5脚、7脚、9脚、6脚连接，双列压线座JTAG1的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚分别与电阻R9、R10、R11、R12、R13的一端连接，电阻R9、R10、R11、R12、R13的另一端与双列压线座JTAG1的1脚与2脚相连接，并与3.5V电压输出端连接，双列压线座JTAG1的9脚与电阻R14的一端相连，电阻R14的另一端接地，双列压线座JTAG1的10脚接地；双列压线座JTAG1的8脚悬空；主控芯片U9的3脚、4脚、5脚、6脚、7脚、15脚、16脚、17脚、18脚、23脚、24脚、29脚、30脚、31脚、32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚、44脚、45脚、46脚、51脚、52脚、53脚、54脚、55脚、56脚、57脚、58脚、59脚、60脚、61脚、62脚、63脚、64脚、65脚、66脚、73脚、98脚悬空；

所述的第一电源转换芯片U1采用National Instruments公司的LM2576S-ADJ，MAX3232电平转换芯片U2、U3、U4 采用Maxim公司的MAX3232，256064OLED显示模块 U5采用力元电子公司的LM320Y-256064，旋转编码开关芯片U8采用日本ALPS电气公司的EC11，主控芯片U9采用ST公司的STM32F103VBT6。

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