CN109359078A - 一种用于中控主机的自适应串口接口电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路及其控制方法，该自适应串口接口电路，包括：控制器、线序切换器、对外连接器；所述对外连接器，包括：发送接口、接收接口；所述控制器的发送端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述发送接口、所述接收接口中的任一个；所述控制器的接收端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述接收接口、所述接收接口中的另一个；所述控制器，用于发送被控设备状态查询指令，接收状态反馈数据包；并判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；如果否，则控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。本发明能够自动切换连接通路，方便、快捷高效。

Description

一种用于中控主机的自适应串口接口电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及通信控制技术领域，特别涉及一种用于中控主机的自适应串口接口电路及其控制方法。

背景技术

随着科技的进步，中控主机系统已经广泛应用于视频会议系统中，通过中控主机系统可以控制视频会议室的设备，包括投影机，投影幕，液晶电视，各种音视频矩阵，窗帘等。其中投影机，音视频矩阵，窗帘等均可通过串口进行控制，中控主机对外的串口接口常用为凤凰端子。

凤凰端子在工程应用中，具有很高的便利性，可以现场进行接线，但也存在一个主要的缺点，无防反插设计。如串口RS232接口，在连接时，必须保证中控主机的TX(发送端)与被控设备的RX(接收端)相连，中控主机的RX(接收端)与被控设备的TX(发送端)相连。通讯才能正常，由于凤凰端子不具备防反插设计，这就要求现场工程安装人员必须严格按照主机TX接被控设备RX，主机RX接被控设备TX的要求进行，一旦线序接错，则设备之间将无法进行通信，被控设备也将无法被操控。

因此，如何提供一种用于中控主机的自适应串口接口方案，能够简化中控主机与外部设备的连接，方便、快捷，提高工作效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路及其控制方法，能够简化中控主机与外部设备的连接，方便、快捷，提高工作效率。其具体方案如下：

本发明提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路，包括：

控制器、线序切换器、对外连接器；

所述对外连接器，包括：发送接口、接收接口；

所述控制器的发送端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述发送接口、所述接收接口中的任一个；

所述控制器的接收端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述接收接口、所述接收接口中的另一个；

所述控制器，用于发送被控设备状态查询指令，接收状态反馈数据包；并判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；如果否，则控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。

优选地，

所述线序切换器，包括：第一线序切换器、第二线序切换器；

所述第一线序切换器的第一电性触点与所述发送端口连接；所述第一线序切换器的第二电性触点、第三电性触点分别与所述发送接口、所述接收接口电性连接；所述第一电性触点在所述控制器的控制下可切换地与所述第二电性触点、所述第三电性触点连接；

所述第二线序切换器的第四电性触点与所述发送端口连接；所述第一线序切换器的第五电性触点、第六电性触点分别与所述发送接口、所述接收接口电性连接；所述第四电性触点在所述控制器的控制下可切换地与所述第五电性触点、所述第六电性触点连接。

优选地，

所述第一线序切换器为第一单刀双掷继电器或第一选通芯片；

所述第二线序切换器为第二单刀双掷继电器或第二选通芯片。

优选地，

所述第一线序切换器通过第一信号转换器与所述发送端口连接；所述第一信号转换器用于将TTL电平信号转换为RS232信号；

所述第二线序切换器通过第二信号转换器与所述接收端口连接；所述第二信号转换器用于将RS232信号转换为TTL电平信号。

优选地，

所述控制器还设有自检端口；

所述自检端口通过第三信号转换器与第一信号转换器的输出端连接；

所述第三信号转换器用于将RS232信号转换为TTL电平信号。

优选地，还包括：与所述控制器连接的报警装置。

优选地，

所述报警装置，包括：蜂鸣器和/或LED灯。

优选地，

所述控制器，还用于通过所述自检端口接收被控设备状态查询指令；

判断所述发送端口发送的被控设备状态查询指令与所述自检端口接收的被控状态查询指令是否相同；

如果否，则启动所述报警装置。

另一方面，本发明提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法，应用于上述任一种用于中控主机的自适应串口接口电路，包括：

发送被控设备状态查询指令，并接收状态反馈数据包；

判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；

如果否，则控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。

优选地，

所述控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系，包括：

控制所述线序切换器的控制端口均变换控制状态，以改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。

本发明提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路，包括：控制器、线序切换器、对外连接器；所述对外连接器，包括：发送接口、接收接口；所述控制器的发送端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述发送接口、所述接收接口中的任一个；所述控制器的接收端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述接收接口、所述接收接口中的另一个；所述控制器，用于发送被控设备状态查询指令，接收状态反馈数据包；并判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；如果否，则控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。本发明能够在对外连接器的发送和接收端口接反时，能够自动切换连接通路，将发送和接收端口互相切换，从而能够简化中控主机与外部设备的连接，方便、快捷，提高工作效率。

本发明提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法，应用于上述用于中控主机的自适应串口接口电路，也具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的组成结构示意图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的实施结构示意图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的拓展结构示意图；

图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的拓展实施结构示意图；

图5为本发明又一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法的流程图；

图6为本发明又一种具体实施方式中所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法的流程图。

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。

请参考图1、图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的组成结构示意图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的实施结构示意图。

在本发明一种具体实施方式中，本发明实施例提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路100，包括：控制器110、线序切换器120、对外连接器130；

所述对外连接器130，包括：发送接口131、接收接口132；所述控制器110的发送端口111通过所述线序切换器120可切换地连接于所述发送接口131、所述接收接口132中的任一个；所述控制器110的接收端口112通过所述线序切换器120可切换地连接于所述接收接口132、所述接收接口132中的另一个；所述控制器110，用于发送被控设备状态查询指令，接收状态反馈数据包；并判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；如果否，则控制所述线序切换器120改变所述发送端口111、所述接收端口112与所述发送接口131、所述接收接口132的连接关系。

对于现有技术中的发送接口131和接收端口112来说，具有对称的结构，外观上并不能分别出来，因此在现场进行设备间的对接时，可能发生插接反的情况，这时，如果重新机械插拔，则增加了设备的调试时间和安装难度。

具体地，可以利用线序切换器120自动对线序进行调整，从而不用进而物理上的插拔，降低人工操作难度。线序切换器120，可以包括：第一线序切换器121、第二线序切换器122；所述第一线序切换器121的第一电性触点与所述发送端口111连接；所述第一线序切换器121的第二电性触点、第三电性触点分别与所述发送接口131、所述接收接口132电性连接；所述第一电性触点在所述控制器110的控制下可切换地与所述第二电性触点、所述第三电性触点连接；所述第二线序切换器122的第四电性触点与所述发送端口111连接；所述第一线序切换器121的第五电性触点、第六电性触点分别与所述发送接口131、所述接收接口132电性连接；所述第四电性触点在所述控制器110的控制下可切换地与所述第五电性触点、所述第六电性触点连接。

也就是说，发送端口111通过第一线序切换器121可切换地与发送接口131、接收接口132连接；接收端口112可切换地与发送接口131和接收接口132连接。而且对于发送端口111和接收端口112来说，同时连接到同一个发送接口131或接收接口132，是不可能连接成功的，所以控制器110需要控制线序切换器120的分别接通到发送接口131、接收接口132。

具体地，可以将所述第一线序切换器121设置为第一单刀双掷继电器或第一选通芯片；将所述第二线序切换器122设置为第二单刀双掷继电器或第二选通芯片。当然也可以是其他的设置，例如，可以通过电子可控开关，通过对电子可控开关，例如三极管、场效应管的输入控制端的控制，实现不同的线路的连通和断开。

进一步地，控制器110输出的信号为TTL电平信号，而设备之间传输的信号为RS232信号，所以为了数据之间的转换，可以所述第一线序切换器121通过第一信号转换器141与所述发送端口111连接；所述第一信号转换器141用于将TTL电平信号转换为RS232信号；所述第二线序切换器122通过第二信号转换器142与所述接收端口112连接；所述第二信号转换器142用于将RS232信号转换为TTL电平信号。

请参考图3，图3为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的拓展结构示意图。

在上述具体实施方式的基础上，本发明实施例中，为了自我检测信号转换器是否能够正常工作、发送端口111是否能够正常发送数据；还可以在所述控制器110设有自检端口113；所述自检端口113通过第三信号转换器143与第一信号转换器141的输出端连接；所述第三信号转换器143用于将RS232信号转换为TTL电平信号。也就是说，控制器110的发送端口111发送数据后，经过第一信号转换器141之后，在通过第三信号转换器143，

进一步地，为了提示操作人员，内部的线序是否发生过错误，可以在该自适应串口接口电路还设置：与所述控制器110连接的报警装置150；所述报警装置，可以包括：蜂鸣器和/或LED灯，当然，也可以是其他的可以提醒操作人员知晓的装置。所述控制器110，还用于通过所述自检端口113接收被控设备状态查询指令；判断所述发送端口111发送的被控设备状态查询指令与所述自检端口113接收的被控状态查询指令是否相同；如果否，则启动所述报警装置150。

请参考图4，图4为本发明一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路的拓展实施结构示意图。

在本发明又一种具体实施方式中，本发明实施例，自适应串口接口电路包括：中控MCU，TTL转RS232芯片，选通芯片，对外连接器。其中MCU负责对被控设备发送控制指令，并接收被控设备发送的状态信息。TTL转RS232芯片，完成MCU电平信号(TTL)转RS232电平信号转换功能。选通芯片由MCU进行控制，用于对接入的被控设备信号线线序进行选通交叉控制，在具体实施时，可以利用MCU作为控制器，控制选通芯片的输入控制端的电平高低进而选择不同的通路，具体地，高电平：1A与1B1连通，2A与1B1连通。低电平：1A与1B2连通，2A与1B2连通。对外连接器负责被控设备进行物理电气连接。

MCU串口控制器管脚分别接入2#电平转换芯片的TX(发送端口)和RX(接收端口)，并将2#电平转换芯片的TX(发送端)接入1#电平转换芯片的RX(接收端口)，1#电平转换芯片与MCU串口控制器RX(接收端口)相连。2#电平转换芯片输出的RS232电平信号，经过一个选通芯片后，连接至对外连接器端口处，选通芯片由MCU输出管脚进行控制。选通芯片实现2#电平转换芯片输出的RS232电平信号TX和RX的线序交叉选择。

电路工作过程如下，首先，当被控设备已被连接至中控主机对外连接器时，线序选通芯片处于默认选通状态(即输入管脚1A与输出管脚1B1相通，输入管脚2A与输出管脚2B1相通，当然，也可以设置其他的默认状态)。MCU按照预先设定的波特率，也就是预设的协议，向2#电平转换芯片发送被控设备状态查询数据包，并检测1#和2#接收到的数据。如果此时线序符合要求，则1#芯片接收到的数据包，即为MCU发送出数据包。2#接收到的数据包，为被控设备返回的状态信息数据包。MCU只需判断1#接收到的数据与发出数据是否相同，并且2#接收的数据为被控设备状态信息，即可判断是否此线序符合要求，如果不符合要求，则需要对选通芯片的控制电平进行变换，如果符合要求，则无需重新调整线序选通芯片控制电平。

请参考图5，图5为本发明又一种具体实施方式所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法的流程图。

具体地，在上述具体实施例提供的硬件基础上，中控主机MCU(也就是控制器)进行下列步骤：

步骤一：发送查询被控设备状态数据包；

步骤二：MCU检测1#芯片接收到的数据包与发送数据包是否相同，如果相同，则说明数据发送通道正常，可以正常发送数据，可进入步骤三。如果不相同，说明可能中控主机的TX(发送端)与被控设备TX(发送端)相连，需要切换线序选通芯片控制电平，重新回到步骤一。

步骤三：MCU检测2#芯片接收数据包是否为被控设备状态数据包，如果是，说明通信线序符合要求，完成线序自适应过程。如果未收到，需要切换线序选通芯片控制电平，重新回到步骤一。

本发明提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路，能够在对外连接器的发送和接收端口接反时，能够自动切换连接通路，将发送和接收端口互相切换，从而能够简化中控主机与外部设备的连接，方便、快捷，提高工作效率。

请参考图6，图6为本发明又一种具体实施方式中所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法的流程图。

在本发明实施例中，本发明实施例提供一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法，应用于上述任一种具体实施方式中的用于中控主机的自适应串口接口电路，包括：

步骤S61：发送被控设备状态查询指令，并接收状态反馈数据包；

步骤S62：判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；

步骤S63：如果否，则控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。

进一步地，步骤S63可以具体为：控制所述线序切换器的控制端口均变换控制状态，以改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。也就是说，如果线序切换器的控制端口的原来的控制信号为0，那么就要切换为1；如果线序切换器的控制端口的原来的控制信号为1，那么就要切换为0。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种用于中控主机的自适应串口接口电路及其控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，包括：

控制器、线序切换器、对外连接器；

所述对外连接器，包括：发送接口、接收接口；

所述控制器的发送端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述发送接口、所述接收接口中的任一个；

所述控制器的接收端口通过所述线序切换器可切换地连接于所述接收接口、所述接收接口中的另一个；

所述控制器，用于发送被控设备状态查询指令，接收状态反馈数据包；并判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；如果否，则控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。

2.根据权利要求1所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，

所述线序切换器，包括：第一线序切换器、第二线序切换器；

所述第一线序切换器的第一电性触点与所述发送端口连接；所述第一线序切换器的第二电性触点、第三电性触点分别与所述发送接口、所述接收接口电性连接；所述第一电性触点在所述控制器的控制下可切换地与所述第二电性触点、所述第三电性触点连接；

所述第二线序切换器的第四电性触点与所述发送端口连接；所述第一线序切换器的第五电性触点、第六电性触点分别与所述发送接口、所述接收接口电性连接；所述第四电性触点在所述控制器的控制下可切换地与所述第五电性触点、所述第六电性触点连接。

3.根据权利要求2所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，

所述第一线序切换器为第一单刀双掷继电器或第一选通芯片；

所述第二线序切换器为第二单刀双掷继电器或第二选通芯片。

4.根据权利要求2所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，

所述第一线序切换器通过第一信号转换器与所述发送端口连接；所述第一信号转换器用于将TTL电平信号转换为RS232信号；

所述第二线序切换器通过第二信号转换器与所述接收端口连接；所述第二信号转换器用于将RS232信号转换为TTL电平信号。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，

所述控制器还设有自检端口；

所述自检端口通过第三信号转换器与第一信号转换器的输出端连接；

所述第三信号转换器用于将RS232信号转换为TTL电平信号。

6.根据权利要求5所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，还包括：与所述控制器连接的报警装置。

7.根据权利要求6所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，

所述报警装置，包括：蜂鸣器和/或LED灯。

8.根据权利要求6所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，

所述控制器，还用于通过所述自检端口接收被控设备状态查询指令；

判断所述发送端口发送的被控设备状态查询指令与所述自检端口接收的被控状态查询指令是否相同；

如果否，则启动所述报警装置。

9.一种用于中控主机的自适应串口接口电路控制方法，应用于如权利要求1至8任一项所述的用于中控主机的自适应串口接口电路，其特征在于，包括：

发送被控设备状态查询指令，并接收状态反馈数据包；

判断所述状态反馈数据包是否包括被控设备状态信息；

如果否，则控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。

10.根据权利要求9所述的自适应串口接口电路控制方法，其特征在于，

所述控制所述线序切换器改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系，包括：

控制所述线序切换器的控制端口均变换控制状态，以改变所述发送端口、所述接收端口与所述发送接口、所述接收接口的连接关系。