CN109117400A - 一种接口自动切换装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接口自动切换装置，包括主机接口、接口切换模块、电平检测切换控制模块、外部接口以及至少两种外部接口通信模块。还公开了一种接口自动切换方法，通过检测外部接口的信号电压值，并判断该信号电压值是否为零，进一步判断信号电压值是否在预设电压阈值范围内，最后判断外部接口的逻辑电平，从而判断外部接口的类型。根据外部接口的类型切换到相应的外部接口通信模块，使得外部接口通过相应的外部接口通信模块与主机接口进行通信，实现接口的兼容通讯。本发明的接口自动切换装置，判断接口类型精准、兼容性好、适用性广，且只需一个主机接口成本低，具有良好的经济和社会效益。

Description

一种接口自动切换装置及方法
技术领域
本发明涉及串口通信领域，特别涉及一种接口自动切换装置及方法。
背景技术
在工业领域上，大多数产品具备对外通信的RS232接口或RS485接口。在需要通讯时，尤其是在现场有多台设备需要互相通信的情况下，外部设备往往有多个不同种类和用途的接口，而当前的主机设备要么是RS232接口，要么是RS485接口，不是完全兼容模式，用户需要在不同的接口间频繁的进行切换，费时费力。若不小心切换错接口，接口类型不一致导致设备不能正常通信，还有可能会烧毁接口。目前的解决方法有：通过单串口扩展或多串口的硬件，在单板上增加多个接口；在单个接口中，定义多个接口线；通过处理器接受命令或硬件跳线帽切换接口。但是，现有技术仍存在一定缺陷。若通过增加串口插座来扩充接口，会占用多余的面板空间；若定义多个接口线，即不再遵循国际标准，维护起来很不方便，用户很难区分该用哪个串口线连接；若通过处理器或硬件跳线帽切换接口，还需要进行人工配置和切换，程序繁琐。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种接口自动切换装置及方法，兼容性好、适用性广且成本低。
本发明所采用的技术方案是：一种接口自动切换装置，包括主机接口、接口切换模块、电平检测切换控制模块、外部接口以及至少两种外部接口通信模块；所述电平检测切换控制模块用于检测所述外部接口的信号电压值以判断所述外部接口的类型，并根据所述外部接口的类型控制所述接口切换模块切换至相应的外部接口通信模块；
所述主机接口与所述接口切换模块连接，所述接口切换模块与所述外部接口通信模块连接，所述外部接口通信模块与所述电平检测切换控制模块连接，所述电平检测切换控制模块与所述外部接口连接，所述电平检测切换控制模块的输出端与接口切换模块的输入端连接。
优选地，所述外部接口包括RS485接口和RS232接口。
优选地，所述外部接口通信模块包括RS485通信模块和RS232通信模块。
优选地，所述电平检测切换控制模块还用于获取所述外部接口的逻辑电平，根据所述逻辑电平值获取所述外部接口的类型。
一种接口自动切换方法，应用于上述的一种接口自动切换装置，包括以下步骤：
获取外部接口的信号电压值；
判断所述信号电压值是否为零；
根据判断结果，获取所述外部接口的类型；
根据所述外部接口的类型切换到相应的外部接口通信模块，使得所述外部接口通过相应的外部接口通信模块与主机接口进行通信。
优选地，获取所述外部接口的类型的方法还包括：
判断所述信号电压值是否在预设电压阈值范围内；
根据判断结果，获取所述外部接口的类型。
优选地，获取所述外部接口的类型的方法还包括：
判断所述外部接口的逻辑电平；
根据判断结果，获取所述外部接口的类型。
本发明的有益效果是：一种接口自动切换装置及方法，通过检测外部接口的信号电压值，并判断该信号电压值是否为零，进一步判断信号电压值是否在预设电压阈值范围内，最后判断外部接口的逻辑电平，从而判断外部接口的类型。根据外部接口的类型切换到相应的外部接口通信模块，使得外部接口通过相应的外部接口通信模块与主机接口进行通信，实现接口的兼容通讯。本发明的接口自动切换装置，判断接口类型精准、兼容性好、适用性广，且只需一个主机接口成本低，具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明中一种接口自动切换装置的一具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明公开了一种接口自动切换装置。如图1所示，是本发明中一种接口自动切换装置的一具体实施例的结构示意图，包括主机接口、接口切换模块、电平检测切换控制模块、外部接口以及至少两种外部接口通信模块。
电平检测切换控制模块用于检测外部接口的信号电压值以判断外部接口的类型，并根据外部接口的类型控制接口切换模块切换至相应的外部接口通信模块。
主机接口与接口切换模块连接，接口切换模块与外部接口通信模块连接，外部接口通信模块与电平检测切换控制模块连接，电平检测切换控制模块与外部接口连接，电平检测切换控制模块的输出端与接口切换模块的输入端连接。
外部接口包括RS485接口和RS232接口。
外部接口通信模块包括RS485通信模块和RS232通信模块。
电平检测切换控制模块还用于获取外部接口的逻辑电平，根据逻辑电平值获取外部接口的类型。
本发明还公开了一种接口自动切换方法，包括以下步骤：
获取外部接口的信号电压值；
判断信号电压值是否为零；
根据判断结果，获取外部接口的类型；
根据外部接口的类型切换到相应的外部接口通信模块，使得外部接口通过相应的外部接口通信模块与主机接口进行通信。
优选地，获取外部接口的类型的方法还包括：
进一步判断信号电压值是否在预设电压阈值范围内；
根据判断结果，获取外部接口类型。
优选地，获取外部接口的类型的方法还包括：
再判断所述外部接口的逻辑电平；
根据判断结果，获取所述外部接口的类型。
具体的，主机设备正常启动后，电平检测切换控制模块接入外部设备的接口线。此时，会产生一个电信号，电平检测切换控制模块对该电信号的电压值进行检测。
由于RS232接口是必须接地线的，而RS485不需要接地也可以正常工作。所以电平检测切换控制模块首先判断该电信号的电压值是否为零。若为零，则初步判断外部接口的类型为RS232接口；若不为零，则初步判断外部接口的类型为RS485接口。但是在应用于有干扰信号的场合时，为了抗干扰RS485接口也有可能接地。所以需要对电信号的电压值进一步的判断。
RS485接口的数据信号采用差分传输的方式，使用一对双绞线，一线定义为A，一线定义为B。通常情况下，发送端A、B之间的正电平在+2V到+6V，为逻辑“1”；负电平在-6V到-2V，为逻辑“0”。接收端A、B之间有大于+200mV的电平时，为逻辑“1”；有小于-200mV的电平时，为逻辑“0”。
RS232接口的信号线的电压均为负逻辑关系。即：电压值为-15V到-3V，为逻辑“1”；电压值为+3V到+15V，为逻辑“0”。
进一步的，电平检测切换控制模块还检测该电信号的电压值在上述哪个阈值范围内。若电压值在-15V到-6V之间，则判断外部接口的类型为RS232接口；若电压值在-6V到-3V之间，还需判断外部接口的逻辑电平，若逻辑电平为“1”，则判断外部接口的类型为RS232接口，若逻辑电平为“0”，则判断外部接口的类型为RS485接口；若电压值在-3V到-200mV之间，则判断外部接口的类型为RS485接口；若电压值在+200mV到+3V之间，则判断外部接口的类型为RS485接口；若电压值在+3V到+6V之间，还需判断外部接口的逻辑电平，若逻辑电平为“1”，则判断外部接口的类型为RS485接口，若逻辑电平为“0”，则判断外部接口的类型为RS232接口；若电压值在+6V到+15V之间，则判断外部接口的类型为RS232接口。
电平检测切换控制模块根据判断结果(即外部接口的类型)控制接口切换模块切换至相应的外部接口通信模块，使得外部接口通过相应的外部接口通信模块与主机接口进行通信，实现接口的兼容通讯。
在本实施例中，通过检测信号的电压值是否为零，电压值所在的阈值范围以及外部接口的逻辑电平值，综合判断外部设备的接口类型，最大程度的减小了接口类型误判的概率，保护了接口及设备。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种接口自动切换装置，其特征在于，包括主机接口、接口切换模块、电平检测切换控制模块、外部接口以及至少两种外部接口通信模块；所述电平检测切换控制模块用于检测所述外部接口的信号电压值以判断所述外部接口的类型，并根据所述外部接口的类型控制所述接口切换模块切换至相应的外部接口通信模块；
所述主机接口与所述接口切换模块连接，所述接口切换模块与所述外部接口通信模块连接，所述外部接口通信模块与所述电平检测切换控制模块连接，所述电平检测切换控制模块与所述外部接口连接，所述电平检测切换控制模块的输出端与接口切换模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种接口自动切换装置，其特征在于，所述外部接口包括RS485接口和RS232接口。
3.根据权利要求1所述的一种接口自动切换装置，其特征在于，所述外部接口通信模块包括RS485通信模块和RS232通信模块。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种接口自动切换装置，其特征在于，所述电平检测切换控制模块还用于获取所述外部接口的逻辑电平，根据所述逻辑电平值获取所述外部接口的类型。
5.一种接口自动切换方法，应用于权利要求1-4任一项所述的一种接口自动切换装置，其特征在于，包括以下步骤：
获取外部接口的信号电压值；
判断所述信号电压值是否为零；
根据判断结果，获取所述外部接口的类型；
根据所述外部接口的类型切换到相应的外部接口通信模块，使得所述外部接口通过相应的外部接口通信模块与主机接口进行通信。
6.根据权利要求5所述的一种接口自动切换方法，其特征在于，获取所述外部接口的类型的方法还包括：
判断所述信号电压值是否在预设电压阈值范围内；
根据判断结果，获取所述外部接口的类型。
7.根据权利要求6所述的一种接口自动切换方法，其特征在于，获取所述外部接口的类型的方法还包括：
判断所述外部接口的逻辑电平；
根据判断结果，获取所述外部接口的类型。
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