CN200953124Y - 一种usb转串口的转换器 - Google Patents

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叶计安
左晓宇
玉鹏
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Abstract

本实用新型公开了一种USB转串口的转换器，该转换器包括USB公接口、转换器电路板、九针串口，USB－UART转换芯片，分立元器件，其特征在于，所述的分立元器件包括三极管、二极管、电阻，电容，由上述几种分立元器件组成串口电平与TTL电平的转换电路，该电路替换了USB－UART转换器中TTL电平到RS232电平的逻辑电平转换芯片。当转换器工作时，利用外部RS232电平转换芯片接口产生的负电压对串口电平与TTL电平的转换电路中的电容进行充电，利用三极管的开关特性实现了串口电平与TTL电平的转换。本实用新型显著降低了USB－UART转换器的生产成本，具有结构简单，成本较低，批量生产较容易等优点。

Description

一种USB转串口的转换器
                         技术领域
本实用新型涉及计算机领域及便携式产品使用的一种USB转串口转换器。
                         背景技术
随着电脑技术的不断更新换代，目前的电脑设备已不再配备串口等传统的低级接口，取而代之的是像USB接口一样的高级接口。但是很多设备(如手机等)或仪器只提供串口的接口，这种情况下可以使用USB转串口转换器来实现接口兼容。
中国专利ZL03247532.2公开了一种一体式USB转九针串口转换器，该转换器虽然可以实现TTL电平到RS232电平的转换，但需要使用多芯片，存在生产成本高，抗干扰、防静电能力差，容易损坏等缺点。
如附图1所示，现有技术的USB转串口转换器通常使用一片USB-UART转换芯片和一片RS232电平转换芯片(如MAXIM之MAX3232、MAX3243等)实现TTL电平到RS232电平的转换，整体生产的成本较高，市场竞争优势不明显，不利于大批量生产。此外，使用电平转换芯片要求很严格的防静电保护措施，造成很难对生产不良率进行有效控制。
                         发明内容
本实用新型针对现有USB转串口的转换器存在的上述缺点，公开了一种USB转串口的转换器，该转换器包括USB公接口、转换器电路板、九针串口，USB-UART转换芯片，分立元器件，其特征在于，所述的分立元器件包括三极管、二极管、电阻，电容，由上述几种分立元器件组成串口电平与TTL电平的转换电路，该电路替换了USB-UART转换器中TTL电平到RS232电平的逻辑电平转换芯片。
上述的一种USB转串口的转换器，其特征在于：所述该USB转串口的转换器的发送/接收端口的引脚(J3-TXD)通过信号线先与一电阻(R5)的一端串连，电阻(R5)的另一端再与电容(C1)的负极相连，电容(C1)的正极接地。
上述串口电平与TTL电平的转换电路中的分立元器件件主要包括上拉电阻、保护二极管，一个PNP三极管和一个NPN三极管，一个电解电容。
本实用新型的有效效果在于：所述转换器用由分立元器件组成的串口电平与TTL电平的转换电路替换了现有USB转串口转换器TTL电平到RS232电平的逻辑电平转换芯片，显著降低了USB-UART转换器的生产成本。本实用新型用到的分立元器件均为常用的二极管，三极管，电阻，电容，克服了现有产品成本高，不便批量生产的缺陷，本实用新型使得USB转串口转换器仅用一片USB-UART转换芯片，结构简单，成本较低，市场竞争和批量生产优势明显。
为了更好的说明本实用新型的显著有益效果，以下为本实用新型相关数据的附表：
附表1电平标准比较表
    逻辑电平     TTL电平标准     RS-232电平标准
    “0”     ＜0.7V     ＞＝+5V
    “1”     ＞2.1V     ＜＝-5V
附表2成本比较表
元件参数   单价(￥元)*数量 合计(￥元) 总额(￥元)
通用方案 集成电路MAX3232 5.3*1 ￥5.3元 ￥5.34元
电容0.1uF   0.01*4   ￥0.04元
本实用新型方案 电阻   0.005*5   ￥0.025元 ￥0.415元
电容   0.03*1   ￥0.03元
开关二极管   0.04*2   ￥0.08元
三极管   0.12*2   ￥0.24元
                      附图说明
图1为现在使用的双芯片USB转九针串口转换器的结构示意图；
图2为实用新型的一种USB转串口的转换器的结构示意图，其中1为USB公接口，2为USB-UART转换芯片，3为串口电平与TTL电平的转换电路，4为九针串口，5为转换器电路板。
图3为本实用新型的串口电平与TTL电平的转换电路原理图；
其中，1为NPN三极管，2为PNP三极管，3为电解电容，4，5为二极管；
                      具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做更详细的说明。
如附图2所示，本实用新型一种USB转串口的转换器，该转换器包括USB公接口、转换器电路板、九针串口，USB-UART转换芯片，分立元器件，其特征在于：分立元器件包括三极管、二极管、电阻，电容，由上述分立元器件组成串口电平与TTL电平的转换电路，该电路替换了USB-UART转换器中TTL电平到RS232电平的逻辑电平转换芯片。
如附图3本实用新型的串口电平与TTL电平的转换电路原理图所示；，利用外部RS232电平转换芯片接口产生的负电压对电路中的电容C1进行充电，负电压-9v由J2-RXD提取，当J2-RXD为“1”电平时，电路通过D1导通对电容进行充电，当J2-RXD为“0”电平时D1截止C1电压保持为负压。
先看TTL→RS232的实现原理：当TTL TXD为高电平时，三极管Q2截止。三极管Q2集电极C(J3-TXD)为-5v(RS232-“1”逻辑)，实现串口RS232电平的逻辑“1”。电容C1负极端充电电压为-7.0v。当TTL TXD为0v(低电平)时.三极管Q2饱和导通，三极管Q2集电极C(接口J3-TXD)为+5v(RS232-“0”逻辑)，实现串口RS232电平的逻辑“0”，于是实现了TTL电平与RS232电平的转换。
再看RS232→TTL等实现原理：当J2-RXD为“0”电平(+5V)时，三极管Q1导通，TTL RXD为0.3v(TTL-“0”逻辑)。当J2-RXD为“1”电平(-5V)时，三极管Q1截止，TTL RXD为5v(TTL-“1”逻辑)。于是又实现了RS232电平与TTL电平的转换。
由分立元器件组成的串口电平与TTL电平的转换电路替换了现有USB转串口转换器TTL电平到RS232电平的逻辑电平转换芯片，从而实现了USB到串口的转换。

Claims (3)

  1. l、一种USB转串口的转换器，该转换器包括USB公接口、转换器电路板、九针串口，USB-UART转换芯片，分立元器件，其特征在于：所述的分立元器件包括三极管、二极管、电阻，电容，由上述几种分立元器件组成串口电平与TTL电平的转换电路，该电路替换了USB-UART转换器中TTL电平到RS232电平的逻辑电平转换芯片。
  2. 2、根据权利要求1所述的一种USB转串口的转换器，其特征在于：所述该USB转串口的转换器的发送/接收端口的引脚(J3-TXD)通过信号线先与一电阻(R5)的一端串连，电阻(R5)的另一端再与电容(C1)的负极相连，电容(C1)的正极接地。
  3. 3、根据权利要求1所述的一种USB转串口的转换器，其特征在于：所述的分立元器件主要包括上拉电阻、保护二极管，一个PNP三极管和一个NPN三极管，一个电解电容。
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Denomination of utility model: Converter for USB converting to serial interface

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License type: Exclusive license

Record date: 20081103

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