CN202748786U - 一种多功能电平转换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能电平转换器，包括：USB连接器，提供基本电平；USB转串口芯片，通过数据线连接所述USB连接器；拨码开关，连接所述USB转串口芯片的串行数据输入输出端子；RS232收发器、RS485收发器和RS422收发器，依次连接于拨码开关的输出端；RS232接口和串口，匹配连接所述RS232收发器；RS485接口，匹配连接所述RS485收发器；RS422接口，匹配连接所述RS422收发器。依据本实用新型能够有效避免电平转换电路之间干扰。

Description

一种多功能电平转换器

技术领域

本实用新型涉及一种电平转换器。

背景技术

在产品调试中，我们经常会用到不同电平之间的相互转换，以满足基于不同电平的计算机通讯设备的通信。便携式设备中，如笔记本电脑中很多只配有USB接口，而对产品调试，往往需要多种接口，因此当对电路进行程序调试时，就需要进行电平转换。

当前，调试工具普遍采用串口调试工具，而如笔记本电脑大部分没有串口，调试起来很不方便。以RS232接口为例进行说明，RS232总线的数据传输速率远小于USB总线，因此，当前基本上所有的计算机上的RS232串行接口都已经被USB接口所替换。然而，很多仪器仪表、控制终端、远程终端等设备的接口仍然沿用RS232接口。

现有的电平转换器多是单一的电平转换器件，例如只有串口转RS232或者只有USB转RS232等，如目前常用的CH341T芯片，是一种USB总线转接芯片，也称为USB转串口芯片，但其一般只是用作USB转RS232，其功能还不够强大。当前也存在多电平转换器件，但容易产生多种电平转换电路之间的窜扰，传输的数据的正确性、准确性实时性不容易保证。如何在这一转化过程中避免其他电平的干扰和传输数据的正确性是至关重要的，这对后续的数据分析有着至关重要的作用。因此，正确处理电平转换数据的准确性非常重要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够有效避免电平转换电路之间干扰的多功能电平转换器。

为实现本实用新性的上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种多功能电平转换器，包括：

USB连接器，提供基本电平；

USB转串口芯片，通过数据线连接所述USB连接器；

拨码开关，连接所述USB转串口芯片的串行数据输入输出端子； 

RS232收发器、RS485收发器和RS422收发器，依次连接于拨码开关的输出端；

RS232接口和串口，匹配连接所述RS232收发器；

RS485接口，匹配连接所述RS485收发器；

RS422接口，匹配连接所述RS422收发器。

依据本实用新型的上述结构，在多功能电平转换器中引入拨码开关，通过拨码开关选择进行电平转换的一对电平，并利用拨码开关进行各电平转换电路之间的隔离，很好的屏蔽了电平之间的相互干扰。拨码开关是一款手动的用来操作控制的地址开关，在应对所需要的电平转换时，通过简单的手动转换即可实现，操作相对比较方便。

依据较佳的实施例，上述多功能电平转换器，所述拨码开关的输入端还连接所述RS232收发器输入输出端子，以扩展该电平转换器的电平转换范围。

再进一步的应用中，所述串口接有串口窃电电路，有效的避免了单独供电的麻烦。

针对电源问题，进一步的选择是所述串口窃电电路设有外部电源接口，保证上述电平转换器工作的稳定性。

较佳地，所述拨码开关匹配输出连接的所述RS232收发器、RS485收发器以及RS422收发器而设置有指示灯，以指示当前的电平转换状态。

附图说明

图1为依据本实用新型的一种多功能电平转换器的原理图。 

具体实施方式

参照说明附图1，图中中间的带有数字的器件为拨码开关，为16个端子的8位拨码开关，可以采用如型号为SO16-X的拨码开关。通过拨码开关进行所需电平转换对象的电路的连接。

依据拨码开关，一种多功能电平转换器，包括：

USB连接器，提供基本电平，USB连接器按照USB1.0~3.0的规范都是5V；

USB转串口芯片，通过数据线连接所述USB连接器；

拨码开关，连接所述USB转串口芯片的串行数据输入输出端子； 

RS232收发器、RS485收发器和RS422收发器，依次连接于拨码开关的输出端；

RS232接口和串口，匹配连接所述RS232收发器；

RS485接口，匹配连接所述RS485收发器；

RS422接口，匹配连接所述RS422收发器。

在上述的结构中，通过拨码开关上拨码的控制，就可以选择USB连接器所连接的接口，也就是匹配转换的接口。

由于拨码开关是一款用来操作控制的地址开关，采用的是0/1的二进制编码原理。通俗的说也就是一款能用手拨动的微型的开关，所以也通常叫指拨开关的也很多，操作起来相对比较方便。拨码开关各引脚间具有良好的隔离，因此，通过拨码开关可以有效的进行电平转换电路之间的隔离，很好的屏蔽点评之间的相互干扰。

USB连接器，如微型USB连接器（Micro USB），是USB 2.0标准的一个便携版本，比目前部分手机使用的Mini USB接口更小，Micro-USB是Mini-USB的下一代规格，由USB标准化组织美国USB Implementers Forum（USB-IF）于2007年1月4日制定完成。Micro-USB 支持OTG，和Mini-USB一样，也是5pin的。Micro系列的定义包括标准设备使用的Micro-B系列插槽；OTG设备使用的Micro-AB插槽；Micro-A和Micro-B插头，还有线缆。其整体相当于闪存设备的接口部分。

USB连接器比如手机连接到电脑USB接口的转接线缆在电脑端的接头。这样通过数据线连接USB转接口芯片。

其实除USB电源是5V外，其他如RS232、RS242、RS485，以及9针串口，电源都是3.3V，USB转接口芯片也是3.3V。

USB转接口芯片，如型号为CH341T芯片，其UD+和UD-端子连接USB连接器的D+和D-，也就是USB连接器的数据线，用于数据传输。而其TXD为串行数据输出，RXD为传输数据输入，焊接于拨码开关的输入端。

至于如MAX3491的RS485/RS-422的收发器，则通过拨码开关连接所述USB转接芯片，所述收发器安装出厂手册，匹配连接相应的接口，如RS-422接口。

各种收发器及与相关接口均有相应的出厂手册或者相关规范所直接规定，在此不再赘述，本领域的技术人员可以据此查找相关技术手册或者出厂手册，按照规定的接线规范进行接线即可。在此对出现的诸如此类的现有技术不再赘述。

为了扩展接口的转换，所述拨码开关的输入端还连接所述RS232收发器输入输出端子。这样，可以进一步的设定拨码开关的转换逻辑，匹配选择相应的电平转换。

如图1所示，一种参考的电平转换逻辑表现为：以拨码开关上的拨码为准，1和2为ON是232转485、3和4为ON是USB转232、3和4为ON是USB转TTL、5和6为ON是USB转485、7和8为ON是USB转422、1-8为OFF是232转TTL、1和2与7和8为ON是232转422。其中TTL为串口电平。

在一些应用中，所述串口接有串口窃电电路，如标准的9PIN（9针）接口中，从其DTR针和RTS针接出串口窃电电路。该串口窃电电路最好选择以三端稳压电源调整器78L05为核心的串口窃电电路。当然，此类电路已广泛的应用在USB接口中，比如，手机可以直接用带有USB连接器的数据线进行充电。

在更多的应用中，所述串口窃电电路最好设置外部电源接口，以保证多功能电平转换器工作的可靠性。

进一步地，所述拨码开关匹配输出连接的所述RS232收发器、RS485收发器以及RS422收发器而设置有指示灯。这样，在电平转换期间，若联通正常，匹配的指示灯可以清晰地表征数据传输的正常。

Claims (5)

1.一种多功能电平转换器，其特征在于，包括：

USB连接器，提供基本电平；

USB转串口芯片，通过数据线连接所述USB连接器；

拨码开关，连接所述USB转串口芯片的串行数据输入输出端子； 

RS232收发器、RS485收发器和RS422收发器，依次连接于拨码开关的输出端；

RS232接口和串口，匹配连接所述RS232收发器；

RS485接口，匹配连接所述RS485收发器；

RS422接口，匹配连接所述RS422收发器。

2.根据权利要求1所述的多功能电平转换器，其特征在于，所述拨码开关的输入端还连接所述RS232收发器输入输出端子。

3.根据权利要求1或2所述的多功能电平转换器，其特征在于，所述串口接有串口窃电电路。

4.根据权利要求3所述的多功能电平转换器，其特征在于，所述串口窃电电路设有外部电源接口。

5.根据权利要求1所述的多功能电平转换器，其特征在于，所述拨码开关匹配输出连接的所述RS232收发器、RS485收发器以及RS422收发器而设置有指示灯。