CN207882891U - 一种rs232接口状态检测电路和硬件系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种RS232接口状态检测电路和硬件系统，所述RS232接口状态检测电路包括调压模块和状态确定模块，其中：所述调压模块的输入端用于连接RS232接口并调节所述调压模块的输出端的控制电压；所述状态确定模块的输入端与所述调压模块的输出端相连，用于根据所述调压模块的输出端的控制电压确定所述RS232接口状态。无需数据收发即可实现对RS232的接口状态进行检测。

Description

一种RS232接口状态检测电路和硬件系统

技术领域

本实用新型涉及电路检测技术，尤其涉及一种RS232接口状态检测电路和硬件系统。

背景技术

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。RS232接口是目前最常用的一种串行通讯接口。

通常情况下，某设备的RS232接口通过线缆连接其他设备的RS232接口时，需要使用串口通讯软件或误码仪收发数据检验其是否正常连接。但是若在使用过程中出现线缆连接故障，对方发送的信息可能丢失，而接收方可能也不知道对方曾发送过信息。

现有技术中为了判断线缆是否连接正常，采用对RS232接口之间的连接状态进行实时、持续检测，通常在通用异步收发传输器有数据收发数据时才能实现检测。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种RS232接口状态检测电路和硬件系统，无需数据收发即可实现对RS232的接口状态进行检测。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种RS232接口状态检测电路，所述RS232接口状态检测电路包括调压模块和状态确定模块，其中：

所述调压模块的输入端用于连接RS232接口并调节所述调压模块的输出端的控制电压；

所述状态确定模块的输入端与所述调压模块的输出端相连，用于根据所述调压模块的输出端的控制电压确定所述RS232接口状态。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种包括通过线缆连接的至少两个具有RS232接口的终端设备，其中，任一所述终端设备的RS232接口电路中均包括本实用新型任一实施例所述的RS232接口状态检测电路。

本实用新型实施例中提供的RS232接口状态检测电路包括调压模块和状态确定模块，所述调压模块的输入端用于连接RS232接口并调节所述调压模块的输出端的控制电压；所述状态确定模块的输入端与所述调压模块的输出端相连，用于根据所述调压模块的输出端的控制电压确定所述RS232接口状态。无需数据收发即可实现对RS232的接口状态进行检测。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种RS232接口状态检测电路的结构示意图；

图2a是本实用新型实施例二中的另一种RS232接口状态检测电路的结构示意图；

图2b是本实用新型实施例二中的一种RS232接口状态检测电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种RS232接口状态检测电路的结构示意图，所述RS232接口状态检测电路可集成使用RS232标准进行数据传输的通讯线缆。本实用新型实施例提供的RS232接口状态检测电路包括：调压模块110和状态确定模块120。

其中，调压模块110的输入端用于连接RS232接口并调节调压模块110的输出端的控制电压；状态确定模块120的输入端与调压模块110的输出端相连，用于根据调压模块110的输出端的控制电压确定RS232接口状态。

具体的，调压模块110的输入端用于连接RS232接口，可选的，调压模块110的输入端可以与RS232接口的接收数据的引脚相连，用于控制调压模块110的输出端的控制电压。在一个具体的例子中，RS232接口的接收数据的引脚用EX_RXD表示，该引脚的功能是在按照RS232标准传输数据时用来接收数据。在RS232接口处于空闲状态(未连接状态)时，引脚EX_RXD是负电压，在RS232接入的瞬间，调压模块110导通，通过调压模块110来控制调压模块110的输出端的控制电压。

状态确定模块120的输入端与调压模块110的输出端相连，用于根据调压模块110的输出端的控制电压确定所述RS232接口状态。可选的，状态确定模块120包括电压输出子模块121和指示子模块122，其中，电压输出子模块121的输出端与指示子模块122的输入端相连，用于根据电压输出子模块121的输出电压确定所述RS232接口状态。

具体的，电压输出子模块121的输入端与调压模块110的输出端相连，用于电压输出子模块121的输出电压确定所述RS232接口状态，其中，可以根据调压模块110的输出端的控制电压获取电压输出子模块121的输出电压。其中，当调压模块110的输出端的控制电压为低电平时，则将该低电平作为电压输出子模块121的输入电压，用来控制电压输出子模块121开启。在电压输出子模块121开启后，获取电压输出子模块121的输出电压。

指示子模块122与电压输出子模块121的输出端相连，用于根据电压输出子模块121的输出电压确定所述RS232接口状态。可选的，指示子模块122可以包括LED指示灯，用于根据电压输出子模块121的输出电压确定RS232接口状态，其中，RS232的接口状态包括接入状态和断开状态。

具体的，指示子模块122具体用于：若电压输出子模块121的输出电压为高电平信号，则确定所述RS232接口状态为接入状态；若电压输出子模块121的输出电压为低电平信号，则确定所述RS232接口状态为断开状态；其中，所述高电平信号为电压值大于第一预设电压值的电压信号，低电平信号为小于第二预设电压值的电压信号。

可选的，当RS232接口状态为接入状态时，控制LED指示灯为绿色，当RS232接口状态为断开状态时，控制LED指示灯为红色或不亮。在一个具体的例子中，第一预设电压值可以取3.3V，第二预设电压值可以取0.7V。

本实用新型实施例中提供的RS232接口状态检测电路包括调压模块和状态确定模块，所述调压模块的输入端用于连接RS232接口并调节所述调压模块的输出端的控制电压；所述状态确定模块的输入端与所述调压模块的输出端相连，用于根据所述调压模块的输出端的控制电压确定所述RS232接口状态。无需数据收发即可实现对RS232的接口状态进行检测。

实施例二

图2a是本实用新型实施例二提供的另一种RS232接口状态检测电路的结构示意图，本实施例是对上述实施例中的RS232接口状态检测电路的功过原理和检测过程做进一步详细的阐述。在本实施例中的RS232接口状态检测电路还包括反馈控制模块210，其中：

反馈控制模块210的输入端与指示子模块122的输出端相连，反馈控制模块210的输出端与电压输出子模块121的输入端相连，用于在首次检测到电压输出子模块121的输出电压为所述高电平信号之后，与调压模块110配合，控制电压输出子模块121的输出电压为所述低电平信号。所述高电平信号为电压值大于第一预设电压值的电压信号，低电平信号为小于第二预设电压值的电压信号。

具体的，在首次检测到电压输出子模块121的输出电压为高电平信号之后，反馈控制模块210的输入端接收电压输出子模块121的输出的高电平信号的电压，并与调压模块110配合，控制电压输出子模块121的输出电压为低电平信号。

下面结合图2b对本实施例中的RS232状态检测电路的工作原理进行描述，在图2b中，只示出了调压模块110、电压输出子模块121以及反馈控制模块210，并未示出传输模块220与指示子模块122，各模块之间的连接关系参见图2a。

示例性的，各元器件可以分别用器件类型加对应的编号来表示。可选的，调压模块110包括第一MOS管Q3、二极管D1和第一电阻R3。其中，第一MOS管Q3的源极与所述RS232接口的接收数据的引脚相连；第一MOS管Q3的栅极通过第一电阻R3与接地端相连；第一MOS管Q3的漏极与二极管D1的正极相连；二极管D1的负极作为调压模块110的输出端与状态确定模块120的输入端相连。

具体的，第一MOS管Q3的源极与所述RS232接口的接收数据的引脚相连，第一MOS管的栅极、源极和漏极分别用符号G、S和D表示，其中，RS232接口的接收数据的引脚用EX_RXD表示，在将RS232接口插入目标设备的瞬间，由于在插入瞬间引脚EX_RXD是负电压信号，EX_RXD连接的是第一MOS管Q3的源极，第一电阻R3的第一端与接地端GND相连，第一电阻R3的第二端与第一MOS管的栅极相连，则此时第一MOS管Q3导通。信号经过二极管D1传输至调压模块110的输出端，此时，调压模块110的输出端的电压为低电平信号，该低电平信号用VD表示。调压模块110的输出端与状态确定模块120的输入端相连，将VD作为状态确定模块120的输入电压以控制状态确定模块120工作。

可选的，电压输出子模块121包括第二电阻R4、第三电阻R5、第四电阻R6和三极管Q2。其中，第二电阻R4的第一端与第三电阻R5的第一端相连，第二电阻R4的第二端与三极管Q2的发射极相连；第三电阻R5的第二端与三极管Q2的基极相连；三极管Q2的集电极与第四电阻R6的第一端相连；第四电阻R6的第二端作为输出子模块121的输出端与指示子模块122相连。

具体的，三极管Q2的基极、集电极和发射极分别用符号B、C和E表示，第二电阻R4与第三电阻R5并联在三极管Q2的基极和发射极之间，通过调压模块110输出的低电平信号控制三极管Q2导通。将第四电阻R6的第二端作为电压输出子模块121的输出端，该输出端用RS232_DET表示，将该输出端与指示子模块122相连。通过检测第四电阻R6的第二端的电压作为电压输出子模块121的输出电压来判断RS232接口状态。

可选的，所述反馈控制模块210包括第五电阻R2、第六电阻R1和第二MOS管Q1。其中，第五电阻R2的第一端与第六电阻R1的第一端相连，第五电阻R2的第二端与接地端相连；第五电阻R2的第一端与输入控制端EN相连，其中，输入控制端EN用于在首次检测到电压输出子模块121的输出电压为高电平信号之后，为反馈控制模块210提供第二电源V2；第六电阻R1的第二端与第二MOS管Q1的栅极相连；第二MOS管Q1的源极与第一电源V1相连，第二MOS管Q1的漏极为反馈控制模块210的输出端与电压输出子模块121的输入端相连，其中，第一电源V1用于为第二MOS管Q1供电。

具体的，反馈控制模块210的作用是在检测到电压输出子模块121的输出端RS232_DET为高电平信号后，确定RS232接口状态为插入状态，避免后续EX_RXD上有数据传输时，RS232_DET不断有高电平信号产生影响对RS232接口状态的判断。需要说明的是，在实际对RS232接口状态检测的过程中，只需关注RS232_DET的首次出现的高电平信号时，即表明RS232接口状态为插入状态。

其中，第五电阻R2的第一端与输入控制端EN相连，输入控制端EN用于在首次检测到电压输出子模块121的输出电压为高电平信号时，为反馈控制模块210提供第二电源V2。可选的，第二电源V2提供给反馈控制模块210的电压值大于第一电源V1提供的电压值，在一个具体的例子中，第一电源V1可以取3.3V，则第二电源V2提供给反馈控制模块210的电压值需要大于3.3V，以控制第二MOS管Q1截止。

无论调压模块110的输出端输出的电压信号是高电平信号还是低电平信号，当第二MOS管Q1截止后，第二MOS管的漏极端相当于断开状态，电压输出子模块121的输出端RS232_DET输出的电压信号始终为低电平信号，不会影响后续EX_RXD上有数据传输时，RS232_DET不断有高电平信号产生对RS232接口状态的判断

可选的，本实施例中的RS232接口状态检测电路还包括传输模块220，其中，电压输出子模块的121的输出端以及反馈控制模块210的输入端分别与传输模块220相连，传输模块220用于将电压输出子模块的121的输出端的电压信号传输给反馈控制模块210。

具体的，传输模块220可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)或MCU(Microcontroller Unit，微控制器)，其中，CPU或MCU的作用是将电压输出子模块的121的输出端的输出信号传输至反馈控制模块210的输入端。在一个具体的例子中，当电压输出子模块的121的输出端RS232_DET首次检测到高电平信号后，通过CPU/MCU将电压输出子模块的121的输出端RS232_DET首次检测到高电平信号的消息发送至反馈控制模块210，为反馈控制模块210的输入控制端EN提供第二电源V2，通过控制第二电源V2的电压值来控制反馈控制模块210中的第二MOS管Q1处于截止状态。

在一个具体的例子中，电压输出子模块的121与反馈控制模块210均与同一个CPU或同一个MCU相连，在这种情况中，CPU作为传输模块220将电压输出子模块的121输出的信号传输至反馈控制模块210；或者电压输出子模块的121与CPU/MCU相连且反馈控制模块210与MCU/CPU相连，在这种情况中，传输模块220中包括CPU和MCU，在电压输出子模块的121的输出信号发送至与其相连的CPU/MCU，并通过MCU/CPU转发给反馈控制模块210，该情况下的CPU与MCU建立连接关系，具体可以是有线连接或无线连接。

本实用新型实施例还提供了一种硬件系统，该硬件系统包括通过线缆连接的至少两个具有RS232接口的终端设备，其中，任一所述终端设备的RS232接口电路中均包括本实用新型实施例中提供的RS232接口状态检测电路。

具体的，本实用新型实施例提供的硬件系统由通过线缆连接的至少两个具有RS232接口的终端设备。以两个终端设备为例，通过符合RS232传输协议的线缆进行连接并通信，其中每个终端设备的RS232接口电路中均包括本实用新型中提供的RS232接口状态检测电路。

在一个具体的例子中，两个终端设备分别作为接收端设备和发送端设备，在处于接收端设备的RS232接口电路中包括本实用新型实施例中提供的RS232接口状态检测电路。在检测到两个终端设备成功建立连接后，可以进行数据的正常传输。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种RS232接口状态检测电路，其特征在于，包括：调压模块和状态确定模块，其中：

所述调压模块的输入端用于连接RS232接口并调节所述调压模块的输出端的控制电压；

所述状态确定模块的输入端与所述调压模块的输出端相连，用于根据所述调压模块的输出端的控制电压确定所述RS232接口状态。

2.根据权利要求1所述的RS232接口状态检测电路，其特征在于，所述状态确定模块包括电压输出子模块和指示子模块，其中：

所述电压输出子模块的输出端与所述指示子模块的输入端相连，用于根据所述电压输出子模块的输出电压确定所述RS232接口状态。

3.根据权利要求2所述的RS232接口状态检测电路，其特征在于，所述指示子模块具体用于：

若所述电压输出子模块的输出电压为高电平信号，则确定所述RS232接口状态为接入状态；

若所述电压输出子模块的输出电压为低电平信号，则确定所述RS232接口状态为断开状态；

其中，所述高电平信号为电压值大于第一预设电压值的电压信号，低电平信号为小于第二预设电压值的电压信号。

4.根据权利要求3所述的RS232接口状态检测电路，其特征在于，还包括反馈控制模块：

所述反馈控制模块的输入端与所述指示子模块的输出端相连，所述反馈控制模块的输出端与所述电压输出子模块的输入端相连，用于在首次检测到所述电压输出子模块的输出电压为所述高电平信号之后，与所述调压模块配合，控制所述电压输出子模块的输出电压为所述低电平信号。

5.根据权利要求4所述的RS232接口状态检测电路，其特征在于，所述反馈控制模块包括第五电阻、第六电阻和第二MOS管，其中：

所述第五电阻的第一端与所述第六电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与接地端相连；

所述第五电阻的第一端与输入控制端相连，其中，所述输入控制端用于在首次检测到所述电压输出子模块的输出电压为高电平信号之后，为所述反馈控制模块提供第二电源；

所述第六电阻的第二端与所述第二MOS管的栅极相连；

所述第二MOS管的源极与第一电源相连，所述第二MOS管的漏极为所述反馈控制模块的输出端与所述电压输出子模块的输入端相连，其中，所述第一电源用于为所述第二MOS管供电。

6.根据权利要求4所述的RS232接口状态检测电路，其特征在于，还包括传输模块：

所述电压输出子模块的输出端以及所述反馈控制模块的输入端分别与所述传输模块相连，所述传输模块用于将所述电压输出子模块的输出端的电压信号传输给所述反馈控制模块。

7.根据权利要求1所述的RS232接口状态检测电路，其特征在于，所述调压模块包括第一MOS管、二极管和第一电阻，其中：

所述第一MOS管的源极与所述RS232接口的接收数据的引脚相连；

所述第一MOS管的栅极通过所述第一电阻与接地端相连；

所述第一MOS管的漏极与所述二极管的正极相连；

所述二极管的负极作为所述调压模块的输出端与所述状态确定模块的输入端相连。

8.根据权利要求2所述的RS232接口状态检测电路，其特征在于，所述电压输出子模块包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和三极管，其中：

所述第二电阻的第一端与所述第三电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与所述三极管的发射极相连；

所述第三电阻的第二端与所述三极管的基极相连；

所述三极管的集电极与所述第四电阻的第一端相连；

所述第四电阻的第二端作为所述电压输出子模块的输出端与所述指示子模块相连。

9.一种硬件系统，其特征在于，包括通过线缆连接的至少两个具有RS232接口的终端设备，其中，任一所述终端设备的RS232接口电路中均包括权利要求1-8任一所述的RS232接口状态检测电路。