CN110120618B - 一种多工作模式的rs232串行通讯接口 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多工作模式的RS232串行通讯接口，公头、母头插口和转轴设置在连接部件上，转轴两端分别设置有第一触点；外连接架设有与第一触点相贴的第二触点，接线部件设置在外连接架上，内连接架通过第二旋转槽设置在接线部件上；内连接架设有第一旋转槽，转轴穿过第一旋转槽，转轴轴线方向垂直于第二旋转槽轴线方向；接线部件在第二旋转槽内的滑动面上设置有至少七对关于接线部件轴线中心对称的第三触点，接线部件上还设有至少九个引出端子；第二旋转槽内的滑动面上设置有分别与第三触点相接的第四触点；对应的触点以及引出端子相连接。本发明结构紧凑，使用携带方便，操作简单，工作模式多，连接的可靠性好。

Description

一种多工作模式的RS232串行通讯接口

技术领域

本发明涉及串口通讯领域，尤其是涉及一种多工作模式的RS232串行通讯接口。

背景技术

RS232串口线是一种结构简单、连接方便的串行总线，广泛应用于电气设计中，其主要用于速度不高以及数据吞吐量不大的信号传输场合。RS232串口线按功能上区分，主要有直连线和交叉线两种，分别用于不同的接口场合，然而这两种串口线的外观几乎没有差别，也没有专门的标记进行类型区分；另外，RS232串口线有公头和母头之分，在使用过程中可能需要经常调换，而目前常见的方法是通过更换串口线或者是在串口线上连接分离式转换接头来实现，其中涉及较多的独立部件，并且使用起来也不甚方便，影响工程实践调试阶段的效率。

现有技术中，专利号201621458208.9公开了交叉直连可切换串口线，提出一种使用拨动开关对串口线的RXD和TXD两路信号进行切换以实现串口线交叉、直连类型转换的思路，虽然可以进行交叉和直连的切换，但其不具备进行串口线的公头和母头切换的功能。

发明内容

本发明提供了一种多工作模式的RS232串行通讯接口，用于解决现有技术串口线不具备公头母头切换功能、使用操作不方便的问题。

实现本发明所用的技术特征为：

一种多工作模式的RS232串行通讯接口，包括公头插口、母头插口，还包括连接部件、转轴、内连接架、外连接架、接线部件；

所述公头插口、母头插口设置在连接部件上；

转轴设置在连接部件上，转轴两端分别设置有第一触点，第一触点分别连接至公头插口和母头插口的RXD引脚和TXD引脚上；

外连接架设有第二触点，第一触点分别与第二触点相接，接线部件设置在外连接架上，内连接架通过第二旋转槽设置在接线部件上，内连接架可绕接线部件旋转至少180度；

内连接架设有第一旋转槽，转轴穿过第一旋转槽，转轴的轴线方向垂直于第二旋转槽的轴线方向，且转轴在第一旋转槽内可转动至少180度；

接线部件在第二旋转槽内的滑动面上设置有至少七对关于接线部件轴线中心对称的第三触点，每一对第三触点相连接，接线部件上还设有至少九个引出端子，每一对导通的第三触点以及两个第二触点分别连接至引出端子；

第二旋转槽内的滑动面上设置有分别与第三触点相接的第四触点，每对第三触点对应的第四触点相连接；

转轴在第一旋转槽内的滑动面上设置有至少七对关于转轴轴线中心对称的第五触点，每一对第五触点相连接，每一对导通的第五触点分别连接至公头插口和母头插口除RXD引脚和TXD引脚外的七个引脚上；

第一旋转槽内的滑动面设置有分别与第五触点相接的第六触点，每对第五触点对应的第六触点相连接，每一对导通的第六触点分别连接至每一对导通的第四触点上。

进一步的，还包括用于固定所述连接部件、公头插口、母头插口以及内连接架的固定部件；固定部件设置在所述外连接架上，固定部件分别连接外连接架、内连接架以及连接部件。

进一步的，所述内连接架和外连接架均为U型架结构；所述接线部件设置在外连接架底部，所述第二旋转槽对应设置在内连接架底部，第二触点相对设置在外连接架两侧壁上，所述第一旋转槽对应设置在内连接架两侧壁上。

进一步的，所述内连接架相对设置两个所述第一旋转槽，所述转轴在第一旋转槽内的滑动面上分别设置有四对第五触点；上侧的三对第五触点分别连接至所述公头插口和母头插口三个相同的引脚上，上侧剩余的一对第五触点连接至公头插口和/或母头插口的GND引脚上；下侧的三对第五触点分别连接至所述公头插口和母头插口剩余三个引脚上，下侧剩余的一对第五触点连接至公头插口和/或母头插口的SGND引脚上。

进一步的，所述第一触点包括弹簧、第一触点本体；第一触点本体一端为圆头状，所述转轴两端开设有容置槽，弹簧置于容置槽内，第一触点本体压缩弹簧，第一触点本体圆头端伸出容置槽外，第一触点本体在容置槽内沿转轴轴线方向往复运动。

进一步的，所述第二触点分别设置有与所述第一触点本体圆头端相匹配的固定槽，第一触点与第二触点相接时，第一触点本体圆头端分别处于对应的固定槽内。

进一步的，所述公头插口和母头插口相对设置在所述连接部件的两端。

进一步的，所述第五触点均匀分布在所述转轴的滑动面上。

进一步的，所述第三触点均匀分布在所述接线部件的滑动面上。

进一步的，所述固定部件采用至少一根螺杆；所述外连接架、内连接架、转轴上开设有至少一个相通的螺纹孔，螺杆旋入螺纹孔内。

有益效果：

本发明提供的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，集成了公头串口、母头插口，不仅可以作为分离式转换接头，还可以通过旋转调整的方式实现工程使用中公头、母头按需选择，同时可以实现公头插口、母头插口与引出端子的交叉直连类型改变，结构紧凑，使用携带方便，操作简单，工作模式多，连接的可靠性好。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，其中:

图1是本发明具体实施例的结构示意图；

图2是具体实施例转轴的结构示意图；

图3是图2的正面剖视图；

图4是图2的右视图；

图5是图3的A处放大图；

图6是具体实施例内连接架结构示意图；

图7是具体实施例转轴与内连接架安装示意图；

图8是具体实施例接线部件结构示意图；

图9是具体实施例接线部件与外连接架安装示意图。

图中标号：

100、母头插口；101、连接部件；102、转轴；1020、容置槽；103、内连接架；1030、第一旋转槽；104、第一触点；1040、第一触点本体圆头端；1041、第一触点本体；1042、限位凸缘；1043、弹簧；105、外连接架；106、公头插口；107、接线部件；108、引出端子；109、第二旋转槽；110、固定部件；111、第五触点；112、第六触点；113、第三触点；114、第二触点；1140、固定槽；115、螺纹孔；116、第四触点。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

如图1～图9所示，一种多工作模式的RS232串行通讯接口，包括公头插口106、母头插口100，RS232串口分为DB9和DB25串口，本实施例中，公头插口106和母头插口100均为DB9串口，分别包括九个引脚：1、DCD引脚；2、RXD引脚；3、TXD引脚；4、DTR引脚；5、SGND引脚；6、DSR引脚；7、RTS引脚；8、CTS引脚；9、RI引脚，还包括用于连接公头插口106和母头插口100的连接部件101、转轴102、内连接架103、外连接架105、接线部件107，内连接架103以及外连接架105可为封闭或不封闭的连接架结构，整体形状为口字型或者圆形。

公头插口106、母头插口100固定设置在连接部件101上，公头插口106和母头插口100对应的引脚通过导线互相连接。

转轴102设置在连接部件101上，转轴102的轴线与公头插口106和母头插口100的连线相交叉，使公头插口106和母头插口100处在转轴102轴线的两侧。本实施例中，转轴102设置在连接部件101中部，转轴102可设置槽口卡住连接部件101，转轴102两端分别设置有第一触点104，所以共有两个第一触点104，两个第一触点104分别通过导线连接至公头插口106和母头插口100的RXD引脚和TXD引脚上，交叉或者直连类型的串口线的区别是串口线两端的TXD引脚与RXD的引脚连接方式不同，所以将公头插口106和母头插口100的RXD引脚和TXD引脚分别单独引出。

外连接架105靠内一侧设有两个第二触点114，接线部件107设置在外连接架105上，内连接架103设置有第二旋转槽109，内连接架103通过第二旋转槽109设置在接线部件107上，内连接架103可旋转至少180度，以180度和360度为佳，第二旋转槽109的滑动面与接线部件107的滑动面相贴，内连接架103绕接线部件107旋转。

内连接架103设有第一旋转槽1030，转轴102穿过第一旋转槽1030，转轴102的轴线方向垂直于第二旋转槽109的轴线方向，转轴102在第一旋转槽1030内转动，转轴102可旋转至少180度，以180度和360度为佳，因此连接部件101也是绕转轴102在第一旋转槽1030内转动，并且转轴102绕接线部件107旋转，当转轴102穿过第一旋转槽1030时，转轴102两侧的第一触点104分别与外连接架105上的第二触点114相接，因此第二触点114可分别与公头插口106和母头插口100的RXD引脚和TXD引脚导通，内连接架103旋转180度时，第一触点104分别跟另一个第二触点114接触导通，如此循环。

接线部件107在第二旋转槽109内的滑动面上设置有至少七对关于接线部件107轴线中心对称的第三触点113，第二旋转槽109内的接线部件107滑动面共设置有至少14个第三触点，每对第三触点113关于第三触点113所处滑动面截面的中心对称，每一对互相对称的第三触点113通过导线相连接，接线部件107上还设有至少九个引出端子108，引出端子108分别与RS232接口的引脚相对应，每一对导通的第三触点113以及两个第二触点114通过导线分别连接至引出端子108，与第二触点114导通的引出端子108分别定义为通讯接口的RXD引出端子、TXD引出端子，优选的，第三触点113的数量为七对，引出端子108的数量为九个，第三触点113的数量大于七对时，同一个引出端子108可连接至不同的多对第三触点113上，同理，引出端子108的数量大于九个时，同一个第三触点113可连接至不同的多个引出端子108上。

第二旋转槽109内的滑动面上设置有分别与第三触点113相接的第四触点116，因此第二旋转槽109内的滑动面设置有14个第四触点116，每对第三触点113对应的两个第四触点116关于转轴102轴线中心对称，每对第三触点113对应的两个第四触点116通过导线相连接，当第三触点113和对应的第四触点116相接，然后将转轴102在第二旋转槽109旋转180度时，第三触点113和第四触点116的连接关系保持不变。

转轴102在第一旋转槽1030内的滑动面上设置有至少七对关于转轴102轴线中心对称的第五触点111，第一旋转槽1030内的转轴102滑动面共设置有至少14个第五触点111，每一对互相对称的第五触点111相连接，七对第五触点111分别连接至公头插口106和母头插口100除RXD引脚和TXD引脚外的七个引脚上，若第五触点111的数量大于七对时，则可选择相同的引脚连接至不同的多对第五触点111上。

第一旋转槽1030内的滑动面设置有分别与第五触点111相接的第六触点112，因此第一旋转槽1030内的滑动面设置有至少14个第六触点112，每对第五触点111对应的两个第六触点112关于转轴102轴线中心对称，每对第五触点111对应的两个第六触点112通过导线相连接，即每一对对称的第六触点112通过导线相连接，每一对第六触点112分别连接至第四触点116上，当第六触点112和第四触点116的数量不等时，可选择同一对第六触点112或第四触点116连接至不同的多对第四触点116或者第六触点112上。

第二触点114、第三触点113、第四触点116、第五触点111、第六触点112均可选择常用的金属片。

优选的，还包括用于固定所述公头插口106、母头插口100以及内连接架103的固定部件110。外连接架105处在整个通讯接口的最外侧，因此固定部件110优选设置在所述外连接架105上，并且固定部件110分别连接外连接架105、内连接架103以及连接部件101，固定部件110将通讯接口的上述部分连接一体，可以提高通讯接口的一体性以及调试过程中连接的稳定性。

优选的，所述内连接架103和外连接架105均为U型架结构，此时的内连接架103和外连接架105均不是封闭的，可以方便转动连接部件101或者内连接架103。优选的，此时所述接线部件107固定设置在外连接架105的底部，所述第二旋转槽109对应设置在内连接架103的底部，第二触点114对应设置在外连接架105的两侧壁上，所述第一旋转槽1030对应设置在内连接架103的两侧壁上。

优选的，当公头插口106和母头插口103固定在连接部件101上时，转轴102轴线至内连接架103内底的距离大于转轴102轴线至公头插口106、母头插口103或者连接部件101两端的距离，使所述公头插口106和母头插口100可以绕所述转轴102在所述内连接架103的第一旋转槽1030内360度转动，优选的，当连接部件101与内连接架103相平时，转轴102上的第一触点104和第一旋转槽1030内的第二触点112导通；同理，内连接架103两侧壁之间的距离可设为均小于外连接架105两侧壁之间的距离，使所述内连接架103绕所述接线部件107在所述外连接架105内360度转动。

优选的，所述内连接架103相对设置两个所述第一旋转槽1030，内连接架103夹持转轴102，可以从两端良好对转轴102进行限位，所述转轴102在所述第一旋转槽1030内的两个滑动面上分别设置有四对第五触点111，则转轴102在第一旋转槽1030的滑动面共设置8对第五触点。参照图1，上侧的三对第五触点111分别连接至所述公头插口106和母头插口100三个相同的引脚上，上侧剩余的一对第五触点111连接至公头插口106和/或母头插口100的SGND引脚上；下侧的三对第五触点111分别连接至所述公头插口106和母头插口100剩余三个引脚上，下侧剩余的一对第五触点111连接至公头插口106和/或母头插口100的SGND引脚上。设置第五接触点111，可以增大第五触点111与第六触点112的接触面积，增强导通的可靠性；同时，两端均从SGND引脚引出导线，增强了信号传输过程的抗干扰性能。

所述第一触点104包括弹簧1043、第一触点本体1041。参照图5，第一触点本体1041整体为柱状，将第一触点本体1041一端设为圆头状，第一触点本体1041两端之间设置有限位凸缘1042，在所述转轴102两端开设有柱状的容置槽1020，弹簧1043置于容置槽1020内，弹簧1043轴向方向与容置槽1020轴向方向一致，第一触点本体1041通过限位凸缘1042向内压缩弹簧1043，也可通过第一触点本体圆头端1040压缩弹簧1043，第一触点本体圆头端1040伸出容置槽1020外，通过在外侧挤压第一触点本体圆头端1040可压缩弹簧从而使第一触点本体1041在容置槽1020内沿转轴102轴线方向往复运动。

所述第二触点114分别设置有与所述第一触点本体圆头端1040相匹配的固定槽1140，固定槽1140的深度适中，第一触点104与第二触点114相接时，第一触点本体圆头端1040分别处于对应的固定槽1140内，固定槽1140对第一触点本体圆头端1040起到一定的限位作用，使第一触点本体圆头端1040稳定与第二触点114接触，并且使固定槽1140不会影响内连接架103绕接线部件107的转动。

优选的，所述公头插口106和母头插口100相对设置在所述连接部件101的两端。

优选的，所述第五触点111均匀分布在所述转轴102的滑动面上，相邻第五触点111之间的弧长相等。

优选的，所述第三触点113均匀分布在所述接线部件107的滑动面上，相邻第三触点113之间的弧长相等。

优选的，所述固定部件110采用至少一根螺杆。所述外连接架105、内连接架103、转轴102上开设有至少一个相通的螺纹孔115，螺杆旋入螺纹孔115内，优选的，螺纹孔115轴向方向可与转轴102轴向方向一致或者与转轴102轴向方向垂直。本实施例中，固定部件110采用两根螺杆，对应的螺纹孔115也是两个。

为了能区分本发明提供的一种多工作模式的RS232串行通讯接口交叉直连类型，可在外连接架105和内连接架103上进行标记，例如在外连接架105上标记类型读取处，内连接架103在类型读取处标记对应的交叉直连类型；为标明引出端子108与公头插口106和母头插口100对应的引脚连接关系，可在接线部件107或者接线部件107一侧的外连接架105上进行相应的标记。

本发明提供的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，可通过接线部件107的引出端子108分别连接至另外的公头插口106或者母头插口100相同的引脚从而组合成串口线；也可将两个通讯接口相同的引出端子108互相连接进行扩展实现不同的串口组合。

本发明提供的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，工作方式如下：

1、交叉直连转换：参照图1，解除固定部件110，使内连接架103绕接线部件107顺时针或者逆时针旋转180度，则转轴102上侧的第一触点104与外连接架105下侧的第二触点114接触，转轴102下侧的第一触点104与外连接架105上侧的第二触点114接触，因为转轴102两侧的第一触点104是分别连接至公头插口106和母头插口100的RXD引脚以及TXD引脚，而第二触点114与接线部件107的引出端子108的连接导通关系没有改变，所以内连接架103转动180度时，接线部件107上的第三触点103与第二旋转槽109内的第四触点116均为中心对称关系，因此第三触点103和第四触点116的连接关系未发生改变，只有公头插口106和母头插口100的RXD引脚以及TXD引脚与引出端子108的连接导通关系恰好反过来，实现交叉直连转换；

2、公头、母头串口转换：参照图1，解除固定部件110，使连接部件101绕转轴102旋转180度，因转轴102上的第五触点111与第一旋转槽1030内的第六触点112均为中心对称的关系，因此第五触点111与第六触点112的连接关系没有发生改变，而相对设置的公头插口106和母头插口100对换，实现公头、母头串口的转换。

本发明提供的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，集成了公头串口106、母头插口100，不仅可以作为分离式转换接头，还可以通过旋转调整的方式实现工程过程中公头、母头按需选择，同时可以实现公头插口106、母头插口100与引出端子108的交叉直连类型改变，结构紧凑，使用携带方便，操作简单，工作模式多，连接的可靠性好。

需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多工作模式的RS232串行通讯接口，包括公头插口(106)、母头插口(100)，其特征在于：

还包括连接部件(101)、转轴(102)、内连接架(103)、外连接架(105)、接线部件(107)；

所述公头插口(106)、母头插口(100)设置在连接部件(101)上；

转轴(102)设置在连接部件(101)上，转轴(102)两端分别设置有第一触点(104)，第一触点(104)分别连接至公头插口(106)和母头插口(100)的RXD引脚和TXD引脚上；

外连接架(105)设有第二触点(114)，第一触点(104)分别与第二触点(114)相接，接线部件(107)设置在外连接架(105)上，内连接架(103)通过第二旋转槽(109)设置在接线部件(107)上，内连接架(103)可绕接线部件(107)旋转至少180度；

内连接架(103)设有第一旋转槽(1030)，转轴(102)穿过第一旋转槽(1030)，转轴(102)的轴线方向垂直于第二旋转槽(109)的轴线方向，且转轴(102)在第一旋转槽(1030)内可转动至少180度；

接线部件(107)在第二旋转槽(109)内的滑动面上设置有至少七对关于接线部件(107)轴线中心对称的第三触点(113)，每一对第三触点(113)相连接，接线部件(107)上还设有至少九个引出端子(108)，每一对导通的第三触点(113)以及两个第二触点(114)分别连接至引出端子(108)；

第二旋转槽(109)内的滑动面上设置有分别与第三触点(113)相接的第四触点(116)，每对第三触点(113)对应的第四触点(116)相连接；

转轴(102)在第一旋转槽(1030)内的滑动面上设置有至少七对关于转轴(102)轴线中心对称的第五触点(111)，每一对第五触点(111)相连接，每一对导通的第五触点(111)分别连接至公头插口(106)和母头插口(100)除RXD引脚和TXD引脚外的七个引脚上；

第一旋转槽(1030)内的滑动面设置有分别与第五触点(111)相接的第六触点(112)，每对第五触点(111)对应的第六触点(112)相连接，每一对导通的第六触点(112)分别连接至每一对导通的第四触点(116)上；

所述内连接架(103)和外连接架(105)均为U型架结构；

所述接线部件(107)设置在外连接架(105)底部，所述第二旋转槽(109)对应设置在内连接架(103)底部，第二触点(114)相对设置在外连接架(105)两侧壁上，所述第一旋转槽(1030)对应设置在内连接架(103)两侧壁上；

所述第一触点(104)包括弹簧(1043)、第一触点本体(1041)；

第一触点本体(1041)一端为圆头状，所述转轴(102)两端开设有容置槽(1020)，弹簧(1043)置于容置槽(1020)内，第一触点本体(1041)压缩弹簧(1043)，第一触点本体圆头端(1040)伸出容置槽(1020)外，第一触点本体(1041)在容置槽(1020)内沿转轴(102)轴线方向往复运动。

2.如权利要求1所述的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，其特征在于：

还包括用于固定所述连接部件(101)、公头插口(106)、母头插口(100)以及内连接架(103)的固定部件(110)；

固定部件(110)设置在所述外连接架(105)上，固定部件(110)分别连接外连接架(105)、内连接架(103)以及连接部件(101)。

3.如权利要求1所述的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，其特征在于：

所述内连接架(103)相对设置两个所述第一旋转槽(1030)，所述转轴(102)在第一旋转槽(1030)内的滑动面上分别设置有四对第五触点(111)；

上侧的三对第五触点(111)分别连接至所述公头插口(106)和母头插口(100)三个相同的引脚上，上侧剩余的一对第五触点(111)连接至公头插口(106)和/或母头插口(100)的GND引脚上；下侧的三对第五触点(111)分别连接至所述公头插口(106)和母头插口(100)剩余三个引脚上，下侧剩余的一对第五触点(111)连接至公头插口(106)和/或母头插口(100)的SGND引脚上。

4.如权利要求1所述的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，其特征在于：

所述第二触点(114)分别设置有与所述第一触点本体圆头端(1040)相匹配的固定槽(1140)，第一触点(104)与第二触点(114)相接时，第一触点本体圆头端(1040)分别处于对应的固定槽(1140)内。

5.如权利要求1所述的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，其特征在于：

所述公头插口(106)和母头插口(100)相对设置在所述连接部件(101)的两端。

6.如权利要求1所述的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，其特征在于：

所述第五触点(111)均匀分布在所述转轴(102)的滑动面上。

7.如权利要求1所述的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，其特征在于：

所述第三触点(113)均匀分布在所述接线部件(107)的滑动面上。

8.如权利要求2所述的一种多工作模式的RS232串行通讯接口，其特征在于：

所述固定部件(110)采用至少一根螺杆；

所述外连接架(105)、内连接架(103)、转轴(102)上开设有至少一个相通的螺纹孔(115)，螺杆旋入螺纹孔(115)内。