CN203909794U - 串口电压转换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种串口电压转换装置，包括，串口电压转换芯片；二极管，其正极连接到所述UART的信号输出端，负极连接到所述比较器的正向输入端；比较器，其正向输入端连接到所述二极管的负极，其反向连接端连接到参考电压Vres；其输出端连接到多路复用器的控制端；电压保持电容，连接到所述比较器的正向输入端；多路复用器，其第一输入端输入第一UART接口电压V1，其第二输入端输入第二UART接口电压V2；其输出端连接到所述串口电平转换芯片的供电电压端；根据所述比较器的输出选择输出V1或V2到所述供电电压端。
Description
技术领域
本实用新型涉及到串行接口技术，特别涉及到一种串口接口电压转换技术。
背景技术
在嵌入式设备开发和使用中，有时会需要与计算机进行连接，以在嵌入式设备和计算机之间传递数据。
一种常见的连接方式是通过嵌入式设备的通用异步串行接口(简称，UART)和计算机的RS232接口来进行连接。但是，由于RS232接口电压和UART接口电压不同，因此，RS232接口和UART不能通过电缆直接连接，需要进行接口电压转换后才能进行连接。
现有技术中，通常使用串口电压转换芯片来实现RS232接口电压和UART接口电压的转换，如图1所示，串口电压转换芯片的第一输入端RX1连接到嵌入式设备UART的信号输出端TX，第一输出端TX1连接到计算机RS232接口的信号输入端RXD；从TX接收信息发送到RXD；串口电压转换芯片的第二输入端RX2连接到计算机RS232接口的信号输出端TXD，第二输出端TX2连接到嵌入式设备UART的信号输入端RX；从TXD接收信息发送到RX；
其中，TX1和RX2的接口电压为RS232标准接口电压；TX2和RX1的接口电压为串口电压转换芯片供电电压端的输入电压VCC。
其中，串口电压转换芯片可以采用现有的RS232-TTL转换芯片；如美信公司的MAX232芯片等。
通常标准的UART接口电压为3V；随着嵌入式设备技术的发展，对功耗的要求越来越高，因此，很多嵌入式设备开始使用1.8V的标准UART接口电压，以降低系统功耗。
现有技术的问题在于，一个串口电压转换芯片仅提供了一种UART接口电压，这样，对于UART接口电压不同的嵌入式设备，需要使用不同的串口电压转换装置来实现电压转换，既造成了资源的浪费，也容易由于使用错误的串口电压转换装置而造成嵌入式设备的处理器损坏。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种串口电压转换装置，以自动识别和匹配嵌入式设备所使用的UART接口电压。
本实用新型的装置包括：
串口电压转换芯片，连接UART和计算机的RS232接口，将计算机RS232接口输出转换为UART接口电压发送到UART；将UART接口输出转换为RS232接口电压发送到RS232接口；
二极管，其正极连接到所述UART的信号输出端，负极连接到所述比较器的正向输入端；
比较器，其正向输入端连接到所述二极管的负极，其反向连接端连接到参考电压Vres；其输出端连接到多路复用器的控制端；
电压保持电容，连接到所述比较器的正向输入端；
多路复用器，其第一输入端输入第一UART接口电压V1，其第二输入端输入第二UART接口电压V2；其输出端连接到所述串口电平转换芯片的供电电压端；根据所述比较器的输出选择输出V1或V2到所述供电电压端；
其中，V1<Vres<V2。
本实用新型的装置采集UART接口TX端的接口电压Vuart，与参考电压Vres进行比较，根据比较结果选择V1或V2作为串口电压转换芯片TXD端和RXD端的接口电压；因此，本实用新型的装置能够根据UART接口电压自动识别和匹配嵌入式设备所使用的UART接口电压。
附图说明
图1是现有技术串口电压转换芯片连接嵌入式设备和计算机的示意图；
图2是本实用新型装置一种实现方式结构示意图；
图3是本实用新型装置又一种实现方式结构示意图；
具体实施方式
为了更好的说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例结合附图详细说明。
参见图2，如图2所示，本实施例的串口电压转换装置包括：
串口电压转换芯片；
本实施例中，所述串口电压转换芯片可以采用现有的RS232-TTL转换芯片；如美信公司的MAX232芯片等。
串口电压转换芯片的TTL电平信号输入端RX1连接到嵌入式设备的UART信号输出端TX，RS232电平信号输出端TX1连接到计算机RS232接口的信号输入端RXD；从TX接收信息发送到RXD；
串口电压转换芯片的RS232电平信号输入端RX2连接到计算机RS232接口的信号输出端TXD，TTL电平信号输出端TX2连接到嵌入式设备的UART信号输入端RX；从TXD接收信息发送到RX；
其中，TX1和RX2的接口电压为RS232标准接口电压；TX2和RX1的接口电压为串口电压转换芯片的供电电压端输入电压VCC。
二极管D，其正极连接到所述TX，负极连接到比较器的正向输入端；
比较器，其正向输入端连接到所述D的负极，反相输入端连接参考电压Vres；输出端连接到多路复用器的控制端；
电压保持电容C，其第一端口连接到所述比较器的正向输入端；第二端口接地；
多路复用器，其第一输入端连接第一电压V1，第二输入端连接第二电压V2；其输出端连接到所述串口电压转换芯片的供电电压端；
其中，V1和V2分别为两种UART标准接口电压，且V1<Vres<V2。
本实施例中，V1＝1.8V，V2＝3V，Vres＝2.5V。
当TX输出高电压Vuart时，D导通，比较器正向输入端的电压为Vuart；同时对C进行充电，使得C两端的电压为Vuart；
比较器比较Vuart和Vres；
如果Vuart大于Vres，比较器输出高电压，控制多路复用器选通第二输入端，VCC＝V2；串口电压转换芯片的TX2和RX1的接口电压为V2；
如果Vuart小于Vres，比较器输出低电压，控制多路复用器选通第一输入端，VCC＝V1；串口电压转换芯片的TX2和RX1的接口电压为V1；
当TX输出低电压时，D截止，C为比较器正向输入端继续提供电压Vuart；使得比较器的正向输入端保持Vuart的电压。
从上述描述可以看出，本实施例的装置可以自动出识别嵌入式设备的UART接口电压是1.8V还是3V；并根据识别出的电压自动设置串口电压转换芯片与UART接口之间的接口电压，使得串口电压转换芯片能自动匹配提供合适的UART接口电压。
图3为本实用新型装置的又一种实现方式，参见图3，如图3所示，本实施例装置在前述实现方式的基础上，还可以包括：
反相器，其输入端连接到所述比较器的输出端，其输出端连接到第一发光二极管L1；
第一发光二极管L1，与所述反相器的输出端连接；
第二发光二极管L2，与所述比较器的输出端连接；
如果Vuart大于Vres，比较器输出高电压，反相器输出低电压；L2导通发光；L1截止；如果Vuart小于Vres，比较器输出低电压，反相器输出高电压；L1导通发光；L2截止；通过两个发光二极管的导通情况，可以明确的指示出嵌入式设备的UART接口电压。
本领域的一般技术人员显然应该清楚并且理解，本发明所举的以上实施例仅用于说明本实用新型，而并不用于限制本实用新型。在不背离本实用新型的精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形均属于本实用新型的权利要求保护范围。
Claims (2)
1.一种串口电压转换装置，包括，串口电压转换芯片，连接通用异步串行接口UART和计算机的RS232接口，将计算机RS232接口输出转换为UART接口电压发送到UART接口；将UART接口输出转换为RS232接口电压发送到RS232接口；其特征在于，所述装置包括：
二极管，其正极连接到所述UART的信号输出端，负极连接到所述比较器的正向输入端；
比较器，其正向输入端连接到所述二极管的负极，其反向连接端连接到参考电压Vres；其输出端连接到多路复用器的控制端；
电压保持电容，连接到所述比较器的正向输入端；
多路复用器，其第一输入端输入第一UART接口电压V1，其第二输入端输入第二UART接口电压V2；其输出端连接到所述串口电平转换芯片的供电电压端；根据所述比较器的输出选择输出V1或V2到所述供电电压端；
其中，V1<Vres<V2。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括：
反相器，其输入端连接到所述比较器的输出端，其输出端连接到第一发光二极管；
第一发光二极管，与所述反相器的输出端连接；
第二发光二极管，与所述比较器的输出端连接。
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| CN111917969A (zh) * | 2019-05-08 | 2020-11-10 | 上海富瀚微电子股份有限公司 | 摄像机的升级方法及系统 |
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2014
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| CN111917969B (zh) * | 2019-05-08 | 2021-12-31 | 上海富瀚微电子股份有限公司 | 摄像机的升级方法及系统 |
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