CN204044808U - 一种实现rs232、rs485和usb互转的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，包括RS232芯片、第一RS485芯片、USB芯片、与门UIC、与门UID和与门UIB，其中，与门UIC的两个输入端分别接USB芯片和第一RS485芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接RS232芯片的TTL电平的接收端RXD；与门UID的两个输入端分别接RS232芯片和USB芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接第一RS485芯片的TTL电平的接收端RXD；与门UIB的两个输入端分别接RS232芯片和第一RS485芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接USB芯片的TTL电平接收端RXD。本实用新型不仅实现了RS232、RS485和USB的转换，而且整个转换过程均是自动转换，不需要人为控制，电路简单，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型属于通信领域，尤其涉及到RS232、RS485和USB三种总线之间的通信。
背景技术
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯两种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。串行通信是指数据信息按顺序逐位传送的通讯方式，在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。按信息传送方向，串行通信可分为单工，半双工和全双工通信。单工通信指数据传输是单向的，通信双方中，一方固定为发送端，另一方则固定为接收端，信息只能沿一个方向传输；半双工通信方式可以实现双向的通信，但同时进行发送和接收，必须轮流交替地进行；全双工通信指在通信的任意时刻，通信的双方可以同时发送和接收数据。
USB是目前计算机上最常用的通讯接口，是一种半双工通信，RS485也为半双工通信，而RS232和RS422为全双工通信，RS485和RS422的电气性能几乎一样，主要区别是RS422有两对信号线，可以同时实现接收和发送数据，而RS485只有一对信号线，在同一时刻，只能进行接收或发送数据。而RS485芯片、RS232芯片、RS422芯片和USB芯片分别能实现TTL与RS485、RS232、RS422和USB电平的转换。
目前市面涉及到RS232、RS485和USB三种总线之间转换的产品，大多数只是单向转换，即可以实现USB转换为RS232和USB转换为RS485，但是不可以实现从RS232转换为USB和RS485转换为USB，更不用说三种总线之间相互转换；一些能够实现相互之间的互转，但是需要通过开关人为的切换，使用起来不方便。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，将RS232芯片、RS485芯片和USB芯片，通过与门进行特定的连接实现RS232、RS485与USB的双向自动互转。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，包括RS232芯片、第一RS485芯片和USB芯片，还包括与门UIC、与门UID和与门UIB，其中，与门UIC的两个输入端分别接USB芯片和第一RS485芯片的TTL电平发送端TXD，输出端接RS232芯片的TTL电平的接收端RXD；与门UID的两个输入端分别接RS232芯片和USB芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接第一RS485芯片的TTL电平的接收端RXD；与门UIB的两个输入端分别接RS232芯片和第一RS485芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接USB芯片的TTL电平接收端RXD。
相比现有技术，RS232芯片、RS485芯片和USB芯片通过与门进行特定的连接后，不仅实现了USB、RS232和RS485的互转，而且整个转换过程均是自动转换，不需要人为控制。
进一步地，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括USB芯片的接线端子，在USB芯片的USB信号电平输入输出端接该接线端子。通过接线端子方便芯片与USB收发设备连接，实现即插即用的功能。
进一步地，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括RS232芯片的接线端子，在RS232芯片的RS232信号电平输入输出端接该接线端子。通过接线端子方便芯片与RS232收发设备连接，实现即插即用的功能。
进一步地，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括第一RS485芯片的接线端子，在第一RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该接线端子。通过接线端子方便芯片与RS485收发设备连接，实现即插即用的功能。
提供了本实用新型的一种更优方案，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括一与门UIA和第二RS485芯片，与门UIA的两个输入端分别接第一RS485芯片和第二RS485芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接与门UIB输入端和与门UIC的输入端。第一RS485芯片和第二RS485芯片配合使用，实现RS422芯片的功能，进而可实现RS232、RS422/RS485、USB互转。
进一步地，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括USB芯片的接线端子，在USB芯片的USB信号电平输入输出端接该接线端子。通过接线端子方便芯片与USB收发设备连接，实现即插即用的功能。
进一步地，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括RS232芯片的接线端子，在RS232芯片的RS232信号电平输入输出端接该接线端子。通过接线端子方便芯片与RS232收发设备连接，实现即插即用的功能。
进一步地，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括第一RS485芯片的接线端子，在第一RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该接线端子。通过接线端子方便芯片与RS485收发设备连接，实现即插即用的功能。
进一步地，所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，还包括第二RS485芯片的接线端子，在第二RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该接线端子。通过接线端子方便芯片与RS422收发设备连接，实现即插即用的功能。
相比于现有技术，本实用新型的有益效果是实现了RS232、RS485和USB的自动互转，电路简单，使用方便。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1是本实用新型一种实现RS232、RS485和USB互转的装置实施例一的的原理框图。
图2是本实用新型一种实现RS232、RS485和USB互转的装置连接接线端子后的实施例一的原理框图。
图3是本实用新型一种实现RS232、RS485和USB互转的装置实施例二的的原理框图。
具体实施方式
实施例一
请同时参阅图1和图2，图1是本实用新型一种实现RS232、RS485和USB互转的装置实施例一的的原理框图，图2是本实用新型一种实现RS232、RS485和USB互转的装置连接接线端子后的实施例一的原理框图。该实现RS232、RS485和USB互转的装置包括RS232芯片、第一RS485芯片、USB芯片、与门UIC、与门UID和与门UIB，RS232芯片、第一RS485芯片和USB芯片的TXD为TTL电平的发送端，RXD为TTL电平的接收端。其中，RS232芯片的TXD端经过与门UID的输入端12，输出端11到达第一RS485芯片的RXD端，同时经过与门UIB的输入端5，输出端6到达USB芯片的RXD端；第一RS485芯片的TXD端经过与门UIC的输入端10，输出端8到达RS232芯片的RXD端，同时经过与门UIB的输入端4，输出端6到达USB芯片的RXD端；USB芯片的TXD端经过与门UIC的输入端9，输出端8到达RS232芯片的RXD端，同时经过与门UID的输入端13，输出端11到达第一RS485芯片的RXD端。
为便于USB芯片与外界进行通信，本实用新型还包括USB芯片的接线端子，在USB芯片的USB信号电平输入输出端接该USB芯片的接线端子J1。
为便于RS232芯片与外界进行通信，本实用新型还包括RS232芯片的接线端子，在RS232芯片的RS232信号电平输入输出端接该RS232芯片的接线端子J2。
为便于第一RS485芯片与外界进行通信，本实用新型还包括第一RS485芯片的接线端子，在第一RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该第一RS485芯片的接线端子P1。
为说明本实用新型的有益效果，我们做了如下测试：
用一根USB转串口线将RS232芯片和PC连接起来，找到相应的COM口打开串口调试助手；再用一根USB数据线将USB端连接到PC，打开相应的上位机监控软件；第一RS485芯片接到其它可以收发的RS485设备上。初始状态下RS232芯片、第一RS485芯片和USB芯片的TXD均处于空闲状态，为逻辑电平1(高电平)状态。
PC发送RS232信号电平，经过RS232芯片转换成TTL电平，从TXD端发送数据，此时第一RS485芯片和USB芯片均处于接收信号状态，与门UID的输入端12接收到数据，与门UID的输入端13是处于逻辑电平1的，根据与门性质，得到从与门UID输出端11输出的数据即为RS232芯片发送出的数据，即第一RS485芯片的RXD端接收到RS232发送的数据，在RS485设备上可看到接收到的数据；同时RS232芯片的TXD端发送的数据，通过与门UIB的输入端5接收到数据，从与门UIB输出端6输出到达USB芯片的RXD端，使连接USB芯片的PC上可看到接收到的数据，实现RS232发送的数据同时在第一RS485芯片和USB芯片两端接收到。
PC发送USB信号电平，经过USB芯片转换成TTL电平，从TXD端发送数据，此时第一RS485芯片和RS232芯片均处于接收信号状态，与门UIC输入端9接收到数据，与门UIC输入端10处于逻辑电平1的，根据与门性质，得到从与门UIC输出端8输出的数据即为USB芯片输出的数据，即RS232芯片的RXD端接收到USB发送的数据，在连接RS232芯片的PC设备上可看到接收到的数据；同时USB芯片的TXD端发送的数据，通过与门UID的输入端13接收到数据，从与门UID输出端11输出到达RS485芯片的RXD端，使连接RS485芯片的RS485收发设备上可看到接收到的数据，实现USB发送的数据同时在第一RS485芯片和RS232芯片两端接收到。
RS485收发设备发送RS485信号电平，经过第一RS485芯片转换成TTL电平，从TXD端发送数据，此时USB芯片和RS232芯片均处于接收信号状态，与门UIC的输入端10接收到数据，与门UIC输入端9处于逻辑电平1的，根据与门性质，得到从与门UIC输出端8输出的数据即为第一RS485芯片输送出的数据，即RS232芯片的RXD端接收到第一RS485芯片发送的数据，在连接RS232的PC设备上可看到接收到的数据；同时RS485芯片的TXD端发送的数据，通过与门UIB输入端4接收到数据，从与门UIB输出端6输出到达USB芯片的RXD端，使连接USB芯片的PC设备上可看到接收到的数据，实现RS485发送的数据同时在RS232芯片和USB芯片两端接收到。
通过以上测试可以得出：RS232芯片发送的数据可以同时在第一RS485芯片和USB芯片接收到，也可接收来自第一RS485芯片和USB芯片发送的数据；第一RS485芯片发送的数据也可以同时在RS232芯片和USB芯片接收到，也可接收来自RS232芯片和USB芯片发送的数据；USB芯片发送的数据可以同时在第一RS485芯片和RS232芯片接收到，也可接收来自第一RS485芯片和RS232芯片发送的数据。也就是说实现RS232、RS485和USB的双向自动转换。
相比现有技术，本实用新型通过RS232芯片、RS485芯片、USB芯片和与门进行特定的连接后，实现了RS232、USB和RS485的双向转换，而且整个转换过程均是自动转换的，不需要人为控制，电路简单，使用方便。
实施例二
请参阅图3，其是本实用新型一种实现RS232、RS485和USB互转的装置实施例二的的原理框图。其与实施例一实现RS232、RS485和USB互转的装置结构大致相同，区别仅在于：该实现RS232、RS485和USB互转的装置还包括一与门UIA和第二RS485芯片，第一RS485芯片和第二RS485芯片的TTL电平发送端TXD分别接该与门UIA的两个接收端2和接收端3，该与门UIA的发送端3接与门UIB接收端12和与门UIC的接收端9。
为便于USB芯片与外界进行通信，本实用新型还包括USB芯片的接线端子，在USB芯片的USB信号电平输入输出端接该USB芯片的接线端子J1。
为便于RS232芯片与外界进行通信，本实用新型还包括RS232芯片的接线端子，在RS232芯片的RS232信号电平输入输出端接该RS232芯片的接线端子J2。
为便于第一RS485芯片与外界进行通信，本实用新型还包括第一RS485芯片的接线端子，在第一RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该第一RS485芯片的接线端子P1。
为便于第二RS485芯片与外界进行通信，本实用新型还包括第二RS485芯片的接线端子，在第二RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该第二RS485芯片的接线端子，本实施例中第一RS485芯片和第二RS485芯片接线端子共用一个接线端子P1，引用接线端子P1的不同接口。
RS485或RS422收发设备接收数据：若PC发送RS232信号电平，经过RS232芯片转换成TTL电平，从TXD端发送数据，此时第一RS485芯片和第二RS485芯片均处于接收信号状态，与门UID的输入端12接收到数据，与门UID的输入端13是处于逻辑电平1的，根据与门性质，得到从与门UID输出端11输出的数据即为RS232芯片发送出的数据，即第一RS485芯片的RXD端接收到RS232发送的数据，在RS485或RS422收发设备上可看到接收到的数据。
RS485收发设备发送数据：数据经过第一RS485芯片，从该芯片的TXD端到达与门UIA的2端，第二RS485芯片的TXD端处于空闲状态，即与门UIA的输入端1是处于逻辑电平1的，根据与门性质，得到从与门UIA输出端3输出的数据即为RS485芯片发送出的数据，之后再通过与门UIB的输入端12，输出端11，到达USB芯片，同时通过与门UIC的输入端9，输出端8，到达RS232芯片。
RS422收发设备发送数据：数据经过第二RS485芯片，从该芯片的TXD端到达与门UIA的1端，第一RS485芯片的TXD端处于空闲状态，即与门UIA的输入端2是处于逻辑电平1的，根据与门性质，得到从与门UIA输出端3输出的数据即为RS422芯片发送出的数据，之后再通过与门UIB的输入端12，输出端11，到达USB芯片，同时通过与门UIC的输入端9，输出端8，到达RS232芯片。
本实施例实现了RS232、RS485/RS422、USB的互转，但是应该指出的是只能单独发送或接收RS485和RS422信号，即RS485和RS422信号不能同时传输。
相比现有技术，本实用新型通过RS232芯片、第一RS485芯片、第二RS485芯片、USB芯片和与门进行特定的连接后，实现了RS232、RS485/RS422、USB自动互转，电路简单，使用方便。
本实用新型并不局限与上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
Claims (9)
1.一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，包括RS232芯片、第一RS485芯片和USB芯片，其特征在于：还包括与门UIC、与门UID和与门UIB，其中，与门UIC的两个输入端分别接USB芯片和第一RS485芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接RS232芯片的TTL电平的接收端RXD；与门UID的两个输入端分别接RS232芯片和USB芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接第一RS485芯片的TTL电平的接收端RXD；与门UIB的两个输入端分别接RS232芯片和第一RS485芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接USB芯片的TTL电平接收端RXD。
2.根据权利要求1所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括USB芯片的接线端子，在USB芯片的USB信号电平输入输出端接该接线端子。
3.根据权利要求1所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括RS232芯片的接线端子，在RS232芯片的RS232信号电平输入输出端接该接线端子。
4.根据权利要求1所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括第一RS485芯片的接线端子，在第一RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该接线端子。
5.根据权利要求1所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括一与门UIA和第二RS485芯片，与门UIA的两个输入端分别接第一RS485芯片和第二RS485芯片的TTL电平的发送端TXD，输出端接与门UIB输入端和与门UIC的输入端。
6.根据权利要求5所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括USB芯片的接线端子，在USB芯片的USB信号电平输入输出端接该接线端子。
7.根据权利要求5所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括RS232芯片的接线端子，在RS232芯片的RS232信号电平输入输出端接该接线端子。
8.根据权利要求5所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括第一RS485芯片的接线端子，在第一RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该接线端子。
9.根据权利要求5所述的一种实现RS232、RS485和USB互转的装置，其特征在于：还包括第二RS485芯片的接线端子，在第二RS485芯片的RS485信号电平输入输出端接该接线端子。
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