CN206892856U - 一种可在线编程的串口数据分发装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可在线编程的串口数据分发装置，其技术特点是：在机壳上设有在线编程接口、电源接口、多个DB25型输出接口和多个RJ45型输入接口并与机壳内的控制电路相连接；控制电路包括电源模块、接口配置电路、电平转换器和光电隔离器，每个RJ45型输入接口、DB25型输出接口均通过电平转换器、光电隔离器连接到接口配置电路上；接口配置电路还通过光电隔离器和电平转换器与在线编程接口相连接并由外部设备实现串口分配设置功能。本实用新型实现了RS232和RS422电平模式转换，以及输入输出接口可自由设置工作模式并且可以任一接口互联，最终实现多个串口设备串口电平模式转换和数据自由互联的功能。
Description
技术领域
本实用新型属于通讯技术领域，尤其是一种可在线编程的串口数据分发装置。
背景技术
由于RS232串口通讯模式存在传输距离短、信号易受干扰等缺点，因此，目前大部分工业设备串行数据传输已采用RS422串口通讯模式，然而，商业通用计算机和嵌入式工业设备串行通讯接口标准依然采用RS232串口通讯模式。同时，由于设备输出串口数量的限制，多个设备需要同时接收一路串行数据时，只能增加信号输入设备。因此，串口通讯模式的不兼容以及如何扩展输入信号，对于通讯接口的检查、扩展及设备之间的通讯造成诸多不便。此外，由于参与串口通讯的各设备采用的电源不一致，有可能在地线上出现压差浪涌；当地线有压差浪涌的设备通过串口直接连接时，就会造成设备的损坏。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通讯模式相互兼容、可拓展串口、消除压差浪涌的可在线编程的串口数据分发装置。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种可在线编程的串口数据分发装置，由机壳及其内部的控制电路构成，在机壳上设有在线编程接口、电源接口、多个DB25型输出接口和多个RJ45型输入接口并与机壳内的控制电路相连接；所述控制电路包括电源模块、接口配置电路、电平转换器和光电隔离器，所述电源模块与电源接口相连接并将接入的交流电源进行转换为控制电路供电，每个RJ45型输入接口和每个DB25型输出接口均通过电平转换器、光电隔离器连接到接口配置电路上；所述接口配置电路还通过光电隔离器和电平转换器与在线编程接口相连接并由外部设备实现串口分配设置功能。
所述接口配置电路采用FPGA芯片实现。
所述在线编程接口采用DB9型串行接口并设置在机壳前面板上。
所述输入RJ45型输入接口为8个并设置在机壳后面板上，每个RJ45型输入接口包含两组3芯RS232电平的接口；所述DB25型输出接口为5个并设置在机壳后面板上，每个DB25型输出接口包括5组5芯RS422电平的接口。
所述机壳为标准1U高度的机箱。
所述电平转换器采用MAX485芯片或MAX3232芯片，所述光电隔离器采用TLP521芯片。
在机壳上还设有指示各个输入输出接口状态的状态指示灯，每个状态指示灯连接在电平转换器和光电隔离器之间。
在机壳上还设有电源开关与控制电路相连接用于控制整个设备的开启和关闭。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本实用新型利用成熟的现场可编程门阵列技术和嵌入式芯片技术，不但将一个串口拓展成多个串口，而且实现了RS232和RS422电平模式转换，以及输入输出接口可自由设置工作模式并且可以任一接口互联，最终实现多个串口设备串口电平模式转换和数据自由互联的功能
2、本实用新型在电平转换器之间采用光电隔离器进行隔离，使得各通讯设备之间没有直接的电气连接，有效避免了地线压差造成的压差浪涌现象，保护了各通讯设备的安全及其之间的正常通讯。
附图说明
图1是本实用新型的机壳主视图；
图2是本实用新型的机壳后视图；
图3是本实用新型的机壳俯视图；
图4是本实用新型的机壳内部电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
一种可在线编程的串口数据分发装置，由机壳及其内部的控制电路构成，所述机壳为标准1U高度的机箱。如图1所示，在机壳前面板3上设有在线编程接口1、状态指示灯2和电源开关4并与机壳内的控制电路相连接，所述在线编程接口为DB9型串行接口，方便在线调试和设置串口分发方式；所述状态指示灯用于指示输入输出接口状态；所述电源开关控制整个设备的开启和关闭。如图2所示，在机壳后面板上设有DB25型输出接口5、RJ45型输入接口6和电源接口7并与机壳内的控制电路相连接，所述RJ45型输入接口为8组并设置在机壳后面板的下方，每组RJ45型包含两组3芯RS232电平的接口，共16个输入接口；DB25型输出接口为5组并设置在即可后面板的上方，每组DB25型接口包含5组5芯RS422电平的接口，共25个输出接口；所述电源接口为交流电源输入，通过电源模块转换为控制电路不同的电压需求提供不同电压。如图3所示，在机壳上面板上设有散热孔8用于散热，以免设备内部过热。
如图4所示，机壳内的控制电路包括电源模块、接口配置电路、电平转换器、光电隔离器。所述电源模块输入端与交流电源相连接并将交流电源进行转换为控制电路中的各个芯片提供电源。16路输入接口的输入信号均通过电平转换器、光电隔离器连接到接口配置电路上，接口配置电路通过光电隔离器和电平转换器输出信号到25个输出接口上。在线编程接口(DB9型串行接口)也通过电平转换器、光电隔离器连接到接口配置电路上，通过外部设置对接口配置电路对串口进行分配设置。状态指示灯连接在输入输出的光电隔离器和电平转换器之间，用于指示该路的工作状态，在本实施例中，接口配置电路采用FPGA模块，利用FPGA模块对输入输出接口的分发模式进行设置，电平转换器采用MAX485或MAX3232芯片，光电隔离器采用TLP521芯片。
本实用新型的工作原理：将RJ45接口设定为输入接口，将DB25接口设定为输出接口；输入信号经电平转换器转换为TTL电平信号并经光电隔离器传送给FPGA芯片，利用FPGA模块对输入输出接口的分发模式进行设置，经过光电隔离器后，再经电平转换器转换为所需的输出信号并通过相应接口输出。
在本实用新型中，其他没有特别说明的设备及装置为现有技术，在此不再赘述。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.一种可在线编程的串口数据分发装置，由机壳及其内部的控制电路构成，其特征在于：在机壳上设有在线编程接口、电源接口、多个DB25型输出接口和多个RJ45型输入接口并与机壳内的控制电路相连接；所述控制电路包括电源模块、接口配置电路、电平转换器和光电隔离器，所述电源模块与电源接口相连接并将接入的交流电源进行转换为控制电路供电，每个RJ45型输入接口和每个DB25型输出接口均通过电平转换器、光电隔离器连接到接口配置电路上；所述接口配置电路还通过光电隔离器和电平转换器与在线编程接口相连接并由外部设备实现串口分配设置功能。
2.根据权利要求1所述的一种可在线编程的串口数据分发装置，其特征在于：所述接口配置电路采用FPGA芯片实现。
3.根据权利要求1所述的一种可在线编程的串口数据分发装置，其特征在于：所述在线编程接口采用DB9型串行接口并设置在机壳前面板上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种可在线编程的串口数据分发装置，其特征在于：所述RJ45型输入接口为8个并设置在机壳后面板上，每个RJ45型输入接口包含两组3芯RS232电平的接口；所述DB25型输出接口为5个并设置在机壳后面板上，每个DB25型输出接口包括5组5芯RS422电平的接口。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种可在线编程的串口数据分发装置，其特征在于：所述机壳为标准1U高度的机箱。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种可在线编程的串口数据分发装置，其特征在于：所述电平转换器采用MAX485芯片或MAX3232芯片，所述光电隔离器采用TLP521芯片。
7.根据权利要求1至3任一项所述的一种可在线编程的串口数据分发装置，其特征在于：在机壳上还设有指示各个输入输出接口状态的状态指示灯，每个状态指示灯连接在电平转换器和光电隔离器之间。
8.根据权利要求1至3任一项所述的一种可在线编程的串口数据分发装置，其特征在于：在机壳上还设有电源开关与控制电路相连接用于控制整个设备的开启和关闭。
Priority Applications (1)
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- 2017-07-11 CN CN201720829877.0U patent/CN206892856U/zh active Active
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