CN107579967A - 一种支持串行协议的协议转换器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持串行协议的协议转换器，包括协议转换器本体，所述协议转换器本体两端分别连接有RS‑485接口和RS‑232接口，RS‑485接口和RS‑232接口内均设有一防止信号和电源干扰的光电隔离电路和一用于将电平转换成主控模板能识别的TTL电平的电平转换电路；PC主机和若干子设备之间通过协议转换器本体串行连接，所有的外部子设备均通过RS‑232接口连接协议转换器本体一侧的数据插槽，RS‑232接口通过第二缓冲模块连接主控模板，主控模板通过第一缓冲模块连接RS‑485接口，RS‑485接口通过数据线电连接PC主机。本发明主要是将不同标准串行接口的计算机、外部设备或智能仪器之间进行远程数据通信，必须进行标准串行接口的相互转换。
Description
技术领域
本发明涉及通讯设备领域，具体为一种支持串行协议的协议转换器。
背景技术
计算机网络技术迅猛发展，建立了大量的多种多样的网络系统，导致各种网络之间如何互连的问题。一个办法是推行国际标准，051网络体系结构及通信协议的国际标准已越来越成熟。但是，要把大量已存在的非051体系的网络都改造成051体系，都采用标准协议，存在着很多的困难，而且网络技术在不断发展，在进行标准化的同时随时产生多样化，因此考虑异构网络的互连通信大概永远不可避免。在这个基础上提出了协议转换器。
协议转换器主要用于各种自动化网络通信场合，进行通讯规约的转换。通过RS232/422/485等串行接口与继电保护、故障录波器、电度表、直流屏等装置进行数据通讯，经程序处理后通过网络或串口按照用户指定的通信规约标准送往监控后台或其他应用系统。现有的协议转换器功能单一，不能广泛应用于各类自动化系统的分布式数据采集与协议转换环境中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种支持串行协议的协议转换器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种支持串行协议的协议转换器，包括协议转换器本体，所述协议转换器本体两端分别连接有RS-485接口和RS-232接口，RS-485接口和RS-232接口中心处均设置有连接槽，并在连接槽两端对称设置有螺栓；RS-485接口和RS-232接口内均设有一防止信号和电源干扰的光电隔离电路和一用于将电平转换成主控模板能识别的TTL电平的电平转换电路；
PC主机和若干子设备之间通过协议转换器本体串行连接，所有的外部子设备均通过RS-232接口连接协议转换器本体一侧的数据插槽，RS-232接口通过第二缓冲模块连接主控模板，主控模板通过第一缓冲模块连接RS-485接口，RS-485接口通过数据线电连接PC主机。
优选的，数据插槽通过连接板固定连接连接槽，连接板一侧面配合固定连接连接槽，连接板另一侧面设置有若干用于固定数据插槽的数据孔。
优选的，PC主机和外部子设备均通过电路板电连接光电隔离电路和电平转换电路。
优选的，外部子设备和PC主机分别与光电隔离电路、电平转换电路之间成串联电路连接。
优选的，主控模板为PIC芯片，并在PIC芯片外还设有数据存储芯片和看门狗芯片。
优选的，RS-485接口和RS-232接口均通过电平转换电路电连接主控模板，并在主控模板与电平转换电路电路中串联稳压源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明主要是将不同标准串行接口的计算机、外部设备或智能仪器之间进行远程数据通信，必须进行标准串行接口的相互转换。转换器兼容RS-232、RS-485标准，能够将单端的RS-232信号转换为平衡差分的RS-485信号，内置快速的瞬态电压抑制保护器，此保护器被设计用来保护RS-485接口。
2、本发明采用光电隔离电路、电平转换电路、稳压源和缓冲模块等电路结构高密度集成，抗干扰能力强，可靠性高，可广泛应用于各类自动化系统的分布式数据采集与协议转换环境中。主要应用于主控机之间、主控机与单片机或外设之间构成点到点、点到多点远程多机通信网络，实现多机应答通信，进行有效的数据通讯。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的系统结构示意图；
图中：1、协议转换器本体；2、RS-485接口；3、螺栓；4、连接槽；5、数据插槽；6、连接板；7、RS-232接口；8、光电隔离电路；9、电平转换电路；10、稳压源；11、第一缓冲模块；12、主控模块；13、第二缓冲模块；14、子设备；15、PC主机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种支持串行协议的协议转换器，包括协议转换器本体1，所述协议转换器本体1两端分别连接有RS-485接口2和RS-232接口7，RS-485接口2和RS-232接口7中心处均设置有连接槽4，并在连接槽4两端对称设置有螺栓3；RS-485接口2和RS-232接口7内均设有一防止信号和电源干扰的光电隔离电路8和一用于将电平转换成主控模板12能识别的TTL电平的电平转换电路9；
PC主机15和若干子设备14之间通过协议转换器本体1串行连接，所有的外部子设备14均通过RS-232接口7连接协议转换器本体1一侧的数据插槽5，RS-232接口7通过第二缓冲模块13连接主控模板12，主控模板12通过第一缓冲模块11连接RS-485接口2，RS-485接口2通过数据线电连接PC主机15。
数据插槽5通过连接板6固定连接连接槽4，连接板6一侧面配合固定连接连接槽4，连接板6另一侧面设置有若干用于固定数据插槽5的数据孔。
PC主机15和外部子设备14均通过电路板电连接光电隔离电路8和电平转换电路9。外部子设备14和PC主机15分别与光电隔离电路8、电平转换电路9之间成串联电路连接，光电隔离电路8增加了系统的抗干扰性和稳定性。RS-485接口2和RS-232接口7均通过电平转换电路9电连接主控模板12，并在主控模板12与电平转换电路9电路中串联稳压源10。
主控模板12为PIC芯片，在CPU选用PIC18F6520，芯片内部资源丰富，应用灵活方便。可灵活设置转换器的通讯参数，可配置并抄取多种数据规约的计量检测仪表，使得协议转换器的扩展性和配置灵活性大大增强。并在PIC芯片外还设有数据存储芯片和看门狗芯片。数据存储芯片用来保存需要掉电不丢失数据，可根据需要选择不同存储空间的存储芯片，如果不需要可不焊接。看门狗芯片可实现对CPU运行的实时监控，保证系统的稳定性。
工作原理：
本发明协议转换器本体1两端分别设置有一个RS-485接口2和RS-232接口7，一台协议转换器本体1上的RS-485接口2连接PC主机15机端，PC主机15连接在RS-485接口2中与光电隔离电路8和电平转换电路9串联，电隔离电路8可防止信号和电源干扰；电平转换电路9将电平转换成主控模板12能识别的TTL电平；并在RS-485接口2和主控模板12之间设置稳压源10，避免电流电压不稳定，对主控模板12造成影响；主控模板12和RS-232接口7之间的连接电路原理与RS-485接口2之间的原理是一样的；而且一台协议转换器最多可以连接四台RS-232接口7的设备；首先将四个RS-232接口7的设备用串口线连接至协议转换器本体1上的数据插槽5中；用协议转换器的RS485接口2连接在PC主机15的COM口上；PC主机15可对RS-232接口7初始化，协议转换器能将不同厂家设备的通讯协议转换成标准的MODBUS通讯协议。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种支持串行协议的协议转换器，其特征在于：包括协议转换器本体（1），所述协议转换器本体（1）两端分别连接有RS-485接口（2）和RS-232接口（7），RS-485接口（2）和RS-232接口（7）中心处均设置有连接槽（4），并在连接槽（4）两端对称设置有螺栓（3）；RS-485接口（2）和RS-232接口（7）内均设有一防止信号和电源干扰的光电隔离电路（8）和一用于将电平转换成主控模板（12）能识别的TTL电平的电平转换电路（9）；
PC主机（15）和若干子设备（14）之间通过协议转换器本体（1）串行连接，所有的外部子设备（14）均通过RS-232接口（7）连接协议转换器本体（1）一侧的数据插槽（5），RS-232接口（7）通过第二缓冲模块（13）连接主控模板（12），主控模板（12）通过第一缓冲模块（11）连接RS-485接口（2），RS-485接口（2）通过数据线电连接PC主机（15）。
2.根据权利要求1所述的一种支持串行协议的协议转换器，其特征在于：数据插槽（5）通过连接板（6）固定连接连接槽（4），连接板（6）一侧面配合固定连接连接槽（4），连接板（6）另一侧面设置有若干用于固定数据插槽（5）的数据孔。
3.根据权利要求1所述的一种支持串行协议的协议转换器，其特征在于：PC主机（15）和外部子设备（14）均通过电路板电连接光电隔离电路（8）和电平转换电路（9）。
4.根据权利要求3所述的一种支持串行协议的协议转换器，其特征在于：外部子设备（14）和PC主机（15）分别与光电隔离电路（8）、电平转换电路（9）之间成串联电路连接。
5.根据权利要求1所述的一种支持串行协议的协议转换器，其特征在于：主控模板（12）为PIC芯片，并在PIC芯片外还设有数据存储芯片和看门狗芯片。
6.根据权利要求1所述的一种支持串行协议的协议转换器，其特征在于：RS-485接口（2）和RS-232接口（7）均通过电平转换电路（9）电连接主控模板（12），并在主控模板（12）与电平转换电路（9）电路中串联稳压源（10）。
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