CN200986685Y - 一种串口电平转换电路 - Google Patents

一种串口电平转换电路 Download PDF

Info

Publication number
CN200986685Y
CN200986685Y CN 200620144601 CN200620144601U CN200986685Y CN 200986685 Y CN200986685 Y CN 200986685Y CN 200620144601 CN200620144601 CN 200620144601 CN 200620144601 U CN200620144601 U CN 200620144601U CN 200986685 Y CN200986685 Y CN 200986685Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
serial
triode
resistance
diode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 200620144601
Other languages
English (en)
Inventor
邱莉莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Coship Electronics Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Coship Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Coship Electronics Co Ltd filed Critical Shenzhen Coship Electronics Co Ltd
Priority to CN 200620144601 priority Critical patent/CN200986685Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN200986685Y publication Critical patent/CN200986685Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种串口电平转换电路，它包括：RS－232数据转换成串口数据的接口电路和串口数据转换成RS－232数据的接口电路，所述RS－232数据转换成串口数据的接口电路具有RS－232数据接收端和串口数据的接收端，所述串口数据转换成RS－232数据的接口电路具有RS－232数据发送端和串口数据发送端。该串口电平转换电路还包括一电阻、第一、第二二极管、电解电容，所述第一二极管与电解电容并联后串联电阻接到串口数据转换成RS－232数据的接口电路的三极管的集电极，所述电解电容正极与第一二极管负极接地，所述的第一二极管的正极连接第二二极管的正极，所述的第二二极管负极连接到RS－232数据接收端。本实用新型实现了专用RS－232电平转换芯片的基本功能，并能达到RS－232的逻辑高电平为负电压在－12V～－3V范围内的要求。

Description

一种串口电平转换电路
所属技术领域
本实用新型涉及数字通信领域，尤其涉及用于接口通信的一种串口电平转换电路。
背景技术
目前，在数字通信设计中通常采用串口方式实现设备之间的通信，完成软件下载升级及调试过程中的打印信息传输。RS-232电平是采用正负电平表示逻辑电平的高低，它的逻辑高电平是-12V～-3V，逻辑低电平是3V～12V，而TTL电平是用高低电平表示表示逻辑电平的高低，两者电平不一致，不能兼容，因此需要电平转换电路实现TTL电平和RS-232电平之间的转换。
图1、图2的电路图是中国专利第200520083468.8号于2006年7月5日揭露的“简易串口接口电路”。图1是RS-232数据转换成串口数据的接口电路图，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、NPN型三极管Q1。图2是将串口数据转换成RS-232数据的接口电路图，包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、NPN三极管Q2。
RS-232数据转换成串口数据的接口电路中，RS-232数据的接收端DATA_RX一方面经电阻R1连接地，另一方面经电阻R2与NPN型三极管Q1基极相连，三极管Q1集电极一方面经电阻R3与直流电源D3V3相连，另一方面与串口数据的接收端RX相连，发射极接地；串口数据转换成RS-232数据的接口电路中，NPN型三极管Q2的基极经电阻R5分别与直流电源D3V3和串口数据的发送端TX相连，集电极一方面经电阻R6与RS232_12V直流电源相连，另一方面与RS-232数据的发送端DATA_TX相连，发射极接地。其中，直流电源D3V3的电平为3.3V；直流电源RS232_12V的电平为12V。
上述简易串口接口电路的工作原理如下：
当RS-232数据的接收端DATA_RX为逻辑低时，5V～15V直流电压通过电阻R2作用到三极管Q1的基极，VBE＞VTE且VBC＞0，故三极管Q1工作在饱和导通区，集电极电压Vc为低电平，即串口数据的接收端RX为逻辑低；当RS-232数据的接收端DATA_RX为逻辑高时，VBE＜VTE且VBC＜0，三极管Q1工作在截止区，其集电极电压Vc为高电平，即串口数据的接收端RX为逻辑高。这样就实现RS-232数据与串口数据之间的转换。当串口数据TX为逻辑低时，VBE＜VTE且VBC＜0，三极管Q2工作在截止区，其集电极电压Vc为高电平，即RS-232数据的发送端DATA_TX为逻辑低；当串口数据TX为逻辑高时，三极管Q2的发射极正偏，三极管Q2工作在饱和导通区，即集电极电压Vc为低电平，RS-232数据的发送端DATA_TX为逻辑高。
在所述现有技术方案的串口数据(串行传输的数据)转换成RS-232数据的接口电路中，当串口数据TX为逻辑高时，RS-232数据的发送端DATA_TX也应该输出逻辑高电平，在RS-232标准中，逻辑高电平是-12V～-3V，但在此专利中，RS-232数据的发送端DATA_TX输出的是低电压，电压值接近0V，并不在-12V～-3V范围之内，未达到RS-232的逻辑高电平为负电压的要求。而且，该电路中直流电源采用12V电压，并非一般电路中最常用的5V电压，使得整机成本增加。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种串口电平转换电路，它能更好的完成串口电平转换功能。
本实用新型实现其目的所采用的技术方案是：该串口电平转换电路包括：RS-232数据转换成串口数据的接口电路和串口数据转换成RS-232数据的接口电路，所述RS-232数据转换成串口数据的接口电路具有RS-232数据接收端和串口数据的接收端，所述串口数据转换成RS-232数据的接口电路具有RS-232数据发送端和串口数据发送端，RS-232数据转换成串口数据的接口电路和串口数据转换成RS-232数据的接口电路还各包括一三极管。该串口电平转换电路还包括一电阻、第一、第二二极管、电解电容，所述第一二极管与电解电容并联后串联电阻接到串口数据转换成RS-232数据的接口电路的三极管的集电极，所述电解电容正极与第一二极管负极接地，所述的第一二极管的正极连接第二二极管的正极，所述的第二二极管负极连接到RS-232数据接收端。
与现有技术相比，本实用新型实现了专用RS-232电平转换芯片的基本功能，即实现将RS-232数据转换成串口数据和串口数据转换成RS-232数据的作用。并能达到RS-232的逻辑高电平为负电压在-12V～-3V范围内的要求。而且在实用新型电路中直流电源统一采用5V，无需提供12V电压，5V电压是最常用到，可降低成本，提高整机的性价比。同时，本实用新型电路还可以实现设备之间升级的功能，例如机顶盒之间的升级。
附图说明
图1是现有技术中将RS-232数据转换成串口数据的接口电路图；
图2是现有技术中将串口数据转换成RS-232数据的接口电路图；
图3是本实用新型的串口电平转换电路；
图4是本实用新型的两串口电平转换电路连接的电路图；
具体实施方式
请参阅图3，本实用新型的串口电平转换电路包括RS-232数据转换成串口数据的接口电路1和串口数据转换成RS-232数据的接口电路2，串口数据转换成RS-232数据的接口电路2与RS-232数据转换成串口数据的接口电路1之间连接有二极管D1、D2、电解电容CE1、电阻R8。
RS-232数据转换成串口数据的接口电路1由电阻R1、R2、R3、NPN型三极管Q1构成，RS-232数据接收端DATA_RX经电阻R2与NPN型三极管Q1的基极相连，串口数据的接收端RX一方面经电阻R3与直流电源5V相连，另一方面与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1发射极接地，三极管Q1的基极经电阻R1接地。
串口数据转换成RS-232数据的接口电路2由电阻R5、R6、R7、R8、PNP型三极管Q2构成，串口数据的发送端TX一方面经电阻R5、R6与直流电源5V相连，另一方面经电阻R5与三极管Q2基极相连，三极管Q2发射极连接直流电源5V，三极管Q2集电极一方面经电阻R7连接RS-232数据发送端DATA TX，另一方面经电阻R8、二极管D2连接RS-232数据接收端DATA_RX，二极管D2正极连接电阻R8，二极管D2负极连接RS-232数据接收端DATA_RX，电阻R8经电解电容CE1连接到地，电解电容CE1的正极连接地，电解电容CE1的负极连接电阻R8，二极管D1与电解电容CE1并联，二极管D1正极与电解电容的负极连接，二极管D1负极与地连接。
本实用新型的机顶盒串口电平转换电路的工作原理如下：
在由电阻R1、R2、R3、NPN型三极管Q1构成的RS-232数据转换成串口数据的接口电路1中，三极管Q1的VBE＝VDATA_RX×R1/(R1+R2)，当RS-232数据的接收端DATA_RX为逻辑低时，3V～12V直流电压通过电阻R2和电阻R1分压作用到三极管Q1的基极，此时VBE＞VTE且VBC＞0(VTE为基极-发射极之间的电压门限值)，故三极管Q1工作在饱和导通区，其集电极电压Vc输出为低电平，即串口数据的接收端RX为逻辑低；当RS-232数据的接收端DATA_RX为逻辑高(-12V～-3V)时，VBE＜VTE且VBC＜0，三极管Q1工作在截止区，集电极电压Vc为高电平，即串口数据的接收端RX为逻辑高。这样就实现RS-232数据与串口数据之间的转换。
在RS-232标准中，当数据线上没有传输数据时数据线为逻辑高电平，即在RS-232数据的接收端DATA_RX输出负电压(-8V)，二极管D2的正极电压高于负极电压，故二极管D2导通，RS-232数据的接收端DATA_RX通过二极管D2对电解电容CE1充电，故电解电容CE1的负极电压约为-7.6V。当串口数据TX为逻辑低电平时，三极管Q2VE＝5V，VB＝5-(5-VTX)×R6/(R5+R6)≈5-5×R6/(R5+R6)，故VE＞VB，VEB＞VTE，且IB＞ICS/β，即三极管Q2工作在饱和导通区，所以集电极电压VC约为5V，RS-232数据的发送端DATA_TX输出约为5V，在RS-232的逻辑低电平(3V～12V)范围之内，即输出RS-232的逻辑低电平。当串口数据TX为逻辑高时，VEB＜VTE，三极管Q2工作在截止区。因为RS-232数据的接收端DATA_RX没有数据传输时输出负电压(-8V)，RS-232数据的接收端DATA_RX通过二极管D2对电解电容CE1充电，电解电容CE1的负极电压约为-7.6V，故DATA_TX输出电压约为-5V，在RS-232的逻辑低电平(-12V～-3V)范围之内，即输出RS-232的逻辑高电平。
RS-232数据的接收端DATA_RX输出逻辑低电平，二极管D2正极电压低于负极电压，二极管D2截止，即RS-232数据的接收端DATA_RX逻辑低电平不会对串口数据的发送端TX有影响。
图4示出设备之间升级的连接电路图。第一个设备的RS-232数据的发送端DATA_TX与第二个设备的RS-232数据的接收端DATA_RX连接，第一个设备的RS-232数据的接收端DATA_RX与第二个设备的RS-232数据的发送端DATA_TX连接。
上述用于设备之间升级电路的工作原理如下所述：
当第一个设备的串口数据的发送端TX1输出逻辑低电平时，三极管Q2VE＝5V，故VE＞VB，VEB＞VTE，且IB＞ICS/β，即三极管Q2工作在饱和导通区，所以三极管Q2的集电极电压VC约为5V，5V通过电阻R7、R9和电阻R11分压作用到三极管Q3的基极，此时三极管Q3 VBE＞VTE，三极管Q3工作在饱和导通区，三极管Q3集电极电压Vc输出为低电平，即第二个设备的串口数据的接收端RX2为逻辑低电平。当第一个设备的串口数据的发送端TX1输出逻辑高电平时，三极管Q2 VEB＜VTE，三极管Q2工作在截止区，三极管Q2集电极输出低电平，低电平通过电阻R7、R9和电阻R11分压作用到三极管Q3的基极，三极管Q3 VBE＜VTE且VBC＜0，三极管Q3工作在截止区，三极管Q3集电极电压Vc为高电平，即第二个设备的串口数据的接收端RX2为逻辑高电平。
当第二个设备的串口数据的发送端TX2输出逻辑低电平时，三极管Q4VE＝5V，VB＝5-(5-VTX)×R13/(R13+R12)≈5-5×R13/(R12+R13)，故VE＞VB，VEB＞VTE，且IB＞ICS/β，即三极管Q4工作在饱和导通区，所以三极管Q4的集电极电压VC约为5V，5V通过电阻R1、R2和电阻R14分压作用到三极管Q1的基极，此时三极管Q1 VBE＞VTE，三极管Q1工作在饱和导通区，三极管Q1集电极电压Vc输出为低电平，即第一个设备的串口数据的接收端RX1为逻辑低电平。当第二个设备的串口数据的发送端TX2输出逻辑高电平时，三极管Q4 VEB＜VTE，三极管Q4工作在截止区，三极管Q4的集电极C输出低电平，低电平通过电阻R1、R2和电阻R14分压作用到三极管Q1的基极，三极管Q1 VBE＜VTE且VBC＜0，三极管Q1工作在截止区，三极管Q1集电极电压Vc为高电平，即第一个设备的串口数据的接收端RX1为逻辑高电平。

Claims (8)

1、一种串口电平转换电路，其包括：RS-232数据转换成串口数据的接口电路(1)和串口数据转换成RS-232数据的接口电路(2)，所述串口数据转换成RS-232数据的接口电路(2)具有RS-232数据发送端(DATA_TX)和串口数据发送端(TX)，RS-232数据转换成串口数据的接口电路(1)具有RS-232数据接收端(DATA_RX)和串口数据的接收端(RX)，RS-232数据转换成串口数据的接口电路(1)和串口数据转换成RS-232数据的接口电路(2)还各包括一三极管(Q1，Q2)，其特征在于：该串口电平转换电路还包括一电阻(R8)、第一、第二二极管(D1、D2)、电解电容(CE1)，所述第一二极管(D1)与电解电容(CE1)并联后串联电阻(R8)接到串口数据转换成RS-232数据的接口电路(2)的三极管(Q2)的集电极，所述电解电容(CE1)正极与第一二极管(D1)负极接地，所述的第一二极管(D1)的正极连接第二二极管(D2)的正极，所述的第二二极管(D2)负极连接到RS-232数据接收端(DATA_RX)。
2、根据权利要求1所述的一种串口电平转换电路，其特征在于：所述串口电平转换电路的直流电源提供的电压为5伏。
3、根据权利要求1所述的一种串口电平转换电路，其特征在于：所述RS-232数据转换成串口数据的接口电路(1)中的三极管(Q1)基极一方面经电阻(R1)连接地，另一方面连接到RS-232数据的接收端(DATA_RX)，三极管(Q1)集电极一方面经电阻(R3)与直流电源相连，另一方面与串口数据的接收端(RX)相连，发射接接地。
4、根据权利要求3所述的一种串口电平转换电路，其特征在于：所述RS-232数据转换成串口数据的接口电路(1)还包括一电阻(R2)，三极管(Q1)基极经电阻(R2)连接到RS-232数据的接收端(DATA_RX)。
5、根据权利要求1所述的一种串口电平转换电路，其特征在于：所述串口数据转换成RS-232数据的接口电路(2)包括电阻(R5、R6)、三极管(Q2)，串口数据的发送端(TX)一方面经电阻(R5、R6)与直流电源相连，另一方面经电阻(R5)与三极管(Q2)基极相连，三极管(Q2)发射极连接直流电源，三极管(Q2)集电极连接RS-232数据发送端(DATA_TX)。
6、根据权利要求5所述的一种串口电平转换电路，其特征在于：所述串口数据转换成RS-232数据的接口电路(2)还包括一电阻(R7)，三极管(Q2)集电极经电阻(R7)连接到RS-232数据发送端(DATA_TX)。
7、根据权利要求1所述的一种串口电平转换电路，其特征在于：所述的三极管(Q1)为NPN型。
8、根据权利要求1所述的一种串口电平转换电路，其特征在于：所述的三极管(Q2)为PNP型。
CN 200620144601 2006-12-27 2006-12-27 一种串口电平转换电路 Expired - Fee Related CN200986685Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200620144601 CN200986685Y (zh) 2006-12-27 2006-12-27 一种串口电平转换电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200620144601 CN200986685Y (zh) 2006-12-27 2006-12-27 一种串口电平转换电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN200986685Y true CN200986685Y (zh) 2007-12-05

Family

ID=38916144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200620144601 Expired - Fee Related CN200986685Y (zh) 2006-12-27 2006-12-27 一种串口电平转换电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN200986685Y (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066986A (zh) * 2012-12-14 2013-04-24 深圳市新国都技术股份有限公司 一种正负逻辑电平转换电路
CN103138739A (zh) * 2013-03-22 2013-06-05 福建联迪商用设备有限公司 串口电平转换方法及电路
CN103401547A (zh) * 2013-08-15 2013-11-20 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 单线双向三电压装定接口电路
CN103701453A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 迈普通信技术股份有限公司 一种单片机与上位机串口电平转换电路
CN105763185A (zh) * 2014-12-17 2016-07-13 厦门雅迅网络股份有限公司 一种车载设备串口扩展电路
CN106448117A (zh) * 2016-11-20 2017-02-22 广西大学 一种电子信息无线通讯系统
CN109213711A (zh) * 2018-08-28 2019-01-15 郑州云海信息技术有限公司 一种串口转换电路
CN109547010A (zh) * 2019-01-22 2019-03-29 深圳市菲菱科思通信技术股份有限公司 无源隔离型rs232串口通讯电路
CN109669895A (zh) * 2018-12-20 2019-04-23 上海贝岭股份有限公司 Rs-232接口与rs-485接口的电平转换电路
CN110412911A (zh) * 2019-07-15 2019-11-05 广东爱美信电器有限公司 一种串口通信电平匹配电路和智能控制系统

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066986A (zh) * 2012-12-14 2013-04-24 深圳市新国都技术股份有限公司 一种正负逻辑电平转换电路
CN103138739A (zh) * 2013-03-22 2013-06-05 福建联迪商用设备有限公司 串口电平转换方法及电路
CN103138739B (zh) * 2013-03-22 2016-03-30 福建联迪商用设备有限公司 串口电平转换方法及电路
CN103401547B (zh) * 2013-08-15 2016-09-07 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 单线双向三电压装定接口电路
CN103401547A (zh) * 2013-08-15 2013-11-20 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 单线双向三电压装定接口电路
CN103701453A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 迈普通信技术股份有限公司 一种单片机与上位机串口电平转换电路
CN105763185A (zh) * 2014-12-17 2016-07-13 厦门雅迅网络股份有限公司 一种车载设备串口扩展电路
CN106448117A (zh) * 2016-11-20 2017-02-22 广西大学 一种电子信息无线通讯系统
CN109213711A (zh) * 2018-08-28 2019-01-15 郑州云海信息技术有限公司 一种串口转换电路
CN109669895A (zh) * 2018-12-20 2019-04-23 上海贝岭股份有限公司 Rs-232接口与rs-485接口的电平转换电路
CN109547010A (zh) * 2019-01-22 2019-03-29 深圳市菲菱科思通信技术股份有限公司 无源隔离型rs232串口通讯电路
CN110412911A (zh) * 2019-07-15 2019-11-05 广东爱美信电器有限公司 一种串口通信电平匹配电路和智能控制系统
CN110412911B (zh) * 2019-07-15 2024-04-05 广东爱美信电器有限公司 一种串口通信电平匹配电路和智能控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN200986685Y (zh) 一种串口电平转换电路
CN102857208B (zh) 基于双光耦的高速双向通信隔离电路
CN212649180U (zh) 一种双接口切换电路及Type-C集线器
CN101739378B (zh) 一种eib总线发送装置驱动电路
CN217821585U (zh) 基于串口发送信号的max485收发控制信号生成装置
CN206835082U (zh) 串口隔离通信接口电路及电子设备
CN207718367U (zh) 一种车载类终端产品的可切换的串口电路
CN203054511U (zh) 一种基于可编程微控制芯片的智能家居综合控制器
CN202503496U (zh) 一种电平转换器
CN103279443A (zh) Uart通信信号转换电路
CN108322239B (zh) 一种近距离单向供电反向通信的电路结构
CN101414782B (zh) 用于pwm开关电源的远程控制关断电路
CN114285401A (zh) 一种采集终端应用ttl与rs-232电平转换电路
CN106372025A (zh) 总线式通讯电路
CN202663433U (zh) Rs-485通讯电路的接收模块
CN203151466U (zh) 一种正负逻辑电平转换电路
CN218100212U (zh) 一种支持3.3v和5v串口通信转换电路
CN202798970U (zh) Hdmi设备
CN203675084U (zh) Usb转光电接口的转换器
CN206135467U (zh) 一种超低待机功耗升压电路带充电灭所有功能电路
CN202841094U (zh) 一种电平转换电路
CN201854277U (zh) 一种单线通讯电路
CN2793803Y (zh) 简易串口接口电路
CN203180889U (zh) 高速低功耗光耦通讯电路
CN201397505Y (zh) 一种串口隔离电路

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071205

Termination date: 20141227

EXPY Termination of patent right or utility model