CN203405813U - 用于集中器和采集器的uart接口复用扩展装置 - Google Patents

用于集中器和采集器的uart接口复用扩展装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置，所述UART接口包括单接口CPU的UART母接口，还包括多个UART子接口，所述UART母接口的发送端通过导线分别与多个所述UART子接口的发送端连接，每个所述UART子接口的接收端分别通过一个隔离复用电路与所述UART母接口的接收端连接。通过本实用新型能将低成本的单接口CPU的单个UART接口（即UART母接口）复用为多个UART接口（即UART子接口），可为集中器和采集器提供包括下联表具接口、连接通信模块接口和调试接口在内的多个接口，并利用这些接口分时工作且拥有不同通信协议的特点，能以极低的成本满足集中器和采集器的基本通信需求。

Description

用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置
技术领域
本实用新型涉及一种UART接口扩展装置，尤其涉及一种用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置。
背景技术
UART是Universal Asynchronous Receiver/Transmitter的简称，即通用异步收发传输器，UART接口即通用异步收发传输器接口。在低压抄表系统中，集中器和采集器通过UART接口转换为RS485接口下接水、电、气表等计量器具，还通过UART接口与RF或载波通信模块连接，达到集中器及下属网络内的采集器之间通信的目的。此外集中器和采集器本身还需要预留一个调试接口，一般采用通过UART接口转换的RS232接口，所以每个集中器和采集器需要3个UART接口才能满足基本通信需求。
传统的实现方法为选用带有3个或更多UART接口的CPU或外接专用UART扩展芯片。带有3个或更多UART接口的CPU的选择面很窄，而且价格高出单个UART接口的CPU很多；专用UART扩展芯片价格也比较贵。所以，传统的实现方法提高了应用成本，难以普及。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种简易实用的用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
本实用新型所述用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置中，所述UART接口包括单接口CPU的UART母接口，还包括多个UART子接口，所述UART母接口的发送端通过导线分别与多个所述UART子接口的发送端连接，每个所述UART子接口的接收端分别通过一个隔离复用电路与所述UART母接口的接收端连接。
作为优选，每个所述隔离复用电路包括一个二极管，所述UART母接口的接收端分别与多个所述二极管的正极对应连接，多个所述二极管的负极分别与多个所述UART子接口的接收端对应连接。
具体地，所述UART子接口为三个。对应地，二极管也为三个。
进一步，UART母接口的接收端串联电阻后与5V直流电源连接。
本实用新型的有益效果在于：
通过本实用新型能将低成本的单接口CPU的单个UART接口（即UART母接口）复用为多个UART接口（即UART子接口），可为集中器和采集器提供包括下联表具接口、连接通信模块接口和调试接口在内的多个接口，并利用这些接口分时工作且拥有不同通信协议的特点，能以极低的成本满足集中器和采集器的基本通信需求。
附图说明
图1是本实用新型所述UART接口复用扩展装置的总体结构示意图；
图2是本实用新型所述UART接口复用扩展装置的具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
说明：下例中的UART接口包括UART母接口和三个UART子接口，UART母接口即为单接口CPU自带的UART接口，UART子接口即为扩展后用于对外连接的UART接口，其功能与多接口CPU自带的多个UART接口相同。
如图1和图2所示，本实用新型所述用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置中，所述UART接口包括单接口CPU的UART母接口UART0（下称母接口UART0），还包括三个UART子接口，即第一UART子接口UART1（下称第一子接口UART1）、第二UART子接口UART2（下称第二子接口UART2）、第三UART子接口UART3（下称第三子接口UART3），母接口UART0的发送端（即TX端，下同）通过导线分别与第一子接口UART1的发送端、第二子接口UART2的发送端和第三子接口UART3的发送端连接，第一子接口UART1的接收端（即RX端，下同）、第二子接口UART2的接收端和第三子接口UART3的接收端分别与第一二极管D1的负极、第二二极管D2的负极、第三二极管D3的负极对应连接，第一二极管D1的正极、第二二极管D2的正极、第三二极管D3的正极均与母接口UART0的接收端连接，母接口UART0的接收端串联电阻R1后与5V直流电源连接。
如图2所示，母接口UART0的发送信号通过导线直接送到复用的第一子接口UART1的发送端、第二子接口UART2的发送端和第三子接口UART3的发送端，对端设备（即与UART子接口连接的设备，图中未示出）根据通信协议对收到的信号进行解析，对发送给自己的有效信号作出响应，对不是发送给自己的信号不作响应。根据UART标准，第一子接口UART1的接收端、第二子接口UART2的接收端和第三子接口UART3的接收端在对端设备不发送数据时为高电平，二极管D1、D2、D3均不导通，所以母接口UART0的接收端也为高电平，当第一子接口UART1收到对端设备发过来的低电平时，第一二极管D1导通，母接口UART0的接收端被拉到低电平。第二子接口UART2和第三子接口UART3的工作原理与第一子接口UART1一致。
结合图2，实际应用时，在低压抄表系统中，集中器和采集器选用只有1个UART接口的CPU即单接口CPU，采用本复用扩展装置将UART接口从一个扩展为三个。扩展后的第一子接口UART1连接RF/载波通信模块，第二子接口UART2经电平转换芯片转换为RS485与电表、水表、旗标等测量表具连接，第三子接口UART3经电平转换芯片转换为RS232用作调试接口，以极低的成本满足了集中器和采集器的基本通信需求。
上述实例为将一个UART母接口扩展为三个UART子接口，实际应用中，还可以根据需要扩展为更多个UART子接口，其结构和原理类似，在此不再赘述。

Claims (4)

1.一种用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置，所述UART接口包括单接口CPU的UART母接口，其特征在于：所述UART接口还包括多个UART子接口，所述UART母接口的发送端通过导线分别与多个所述UART子接口的发送端连接，每个所述UART子接口的接收端分别通过一个隔离复用电路与所述UART母接口的接收端连接。
2.根据权利要求1所述的用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置，其特征在于：每个所述隔离复用电路包括一个二极管，所述UART母接口的接收端分别与多个所述二极管的正极对应连接，多个所述二极管的负极分别与多个所述UART子接口的接收端对应连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置，其特征在于：所述UART子接口为三个。
4.根据权利要求1或2所述的用于集中器和采集器的UART接口复用扩展装置，其特征在于：UART母接口的接收端串联电阻后与5V直流电源连接。
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