CN210469301U - 一种串口选择处理扩展系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串口选择处理扩展系统，包括第一路RS422电平信号、MAX488第一芯片接收器和多个MAX488芯片发送器，MAX488第一芯片接收器与第一路RS422电平信号连接，并将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号，MAX488第一芯片接收器的输出端与MAX488芯片发送器的输入端连接，多个MAX488芯片发送器用于将MAX488第一芯片接收器传递的TTL电平信号转换为多路RS422电平信号输出。本方案实现了将一路RS422电平信号转换为多路RS422电平信号输出的目的。

Description

一种串口选择处理扩展系统

技术领域

本实用新型涉及信号处理及传输技术领域，具体涉及一种串口选择处理扩展系统。

背景技术

RS-422是一系列的规定采用4线，全双工，差分传输，多点通信的数据传输协议，RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）；RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s，其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在 100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离，只有在很短的距离下才能获得最高速率传输，一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为 1Mb/s。

目前处理RS422信号可采用硬件或者软件来实现，一般采用单片机系统加串口扩展芯片来实现，需要采取软件编程开发实现，单片机系统搭建及开发较为复杂；采用硬件实现RS422信号的扩展及处理，能够自适应各种RS422信号传输，避开软件开发过程。而当需要传输一路相同RS422信号时，在采用传统的电气接线并联法时，由于并联时会出现分流现象，分流会使得各路信号减弱，因此为了保证信号的传输强度，传统的电气接线并联法最多只能同时传输3路RS422信号，无法实现3路以上RS422信号的传输。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能同时实现3路以上RS422信号传输的串口选择处理扩展系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种串口选择处理扩展系统，包括第一路RS422电平信号、MAX488第一芯片接收器和多个并联连接的MAX488芯片发送器，所述MAX488第一芯片接收器的输入端与第一路RS422电平信号连接，并将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号，所述MAX488第一芯片接收器的输出端与并联连接的所述MAX488芯片发送器的输入端连接，多个所述MAX488芯片发送器用于将所述MAX488第一芯片接收器传递的TTL电平信号转换为多路RS422电平信号输出。

这样，将第一路RS422电平信号传输给MAX488第一芯片接收器，MAX488第一芯片接收器将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号进行传输，同时将多个MAX488芯片发送器并联连接后再与MAX488第一芯片接收器的输出端进行连接，这样，MAX488第一芯片接收器输出的一路TTL电平信号形成多个并联连接的TTL信号，这些多个并联连接的TTL信号与多个并联连接的MAX488芯片发送器一一对应，MAX488芯片发送器接收到该TTL信号后将进一步使得该TTL信号转换为RS422电平信号后输出，多个并联连接的MAX488芯片发送器就可以有多个RS422电平信号输出，由此实现了将一路RS422电平信号转换为多路RS422电平信号输出的目的，当并联连接的MAX488芯片发送器的数量大于3时，即可实现3路以上RS422电平信号的输出。

优选的，还包括第二路RS422电平信号、MAX488第二芯片接收器和通道选择电路，所述MAX488第二芯片接收器的输入端与第二路RS422电平信号连接，并将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号，所述MAX488第二芯片接收器的输出端与并联连接的所述MAX488芯片发送器的输入端连接，多个所述MAX488芯片发送器用于将所述MAX488第一芯片接收器传递的TTL电平信号转换为多路RS422电平信号输出；所述通道选择电路使得在同一时刻所述MAX488第一芯片接收器或所述MAX488第二芯片接收器将信号传递给所述MAX488芯片发送器。

这样，通过设置第二路RS422电平信号电路，第二路RS422电平信号电路的工作原理与第一路RS422电平信号电路的工作原理一样，在工作时，通过通道选择电路可以在两路复用的信号中选择，实现在一路信号出故障时选择另一路信号，从而实现信号的备份功能。

优选的，所述通道选择电路包括第一通道选择电路和第二通道选择电路；

所述第一通道选择电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电流继电器K1、电流断电延时继电器K4和MAX488第一芯片发送器，所述电阻R1的一端与所述第一路RS422电平信号的输出端连接，所述电阻R1的另一端通过电阻R3接地，所述MAX88第一芯片发送器的输入端用于与所述MAX488第一芯片接收器的输出端连接，并将接收到的TTL电平信号转换为RS422电平信号，所述MAX488第一芯片发送器的输出端与电流断电延时继电器K4的一端连接，所述电流断电延时继电器K4的另一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地，所述电流继电器K1的一端与所述电阻R2接地的一端连接，所述电流继电器的另一端连接在所述电阻R1和所述电阻R3之间，所述电阻R1的阻值和所述电阻R3的阻值之和等于所述电阻R2的阻值，所述电流断电延时继电器K4的第一常开触点与所述电流继电器K1串联，所述MAX488第一芯片接收器的输出端经过所述电流继电器K1的常闭触点和所述电流断电延时继电器K4的第二常开触点形成的串联电路后，再分别与所述MAX488第一芯片发送器的输入端和所述MAX488芯片发送器的输入端连接；

所述第二通道选择电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电流断电延时继电器K2、电流继电器K3和MAX488第二芯片发送器，所述电阻R4的一端与所述第二路RS422电平信号的输出端连接，所述电阻R4的另一端通过电阻R6接地，所述MAX88第二芯片发送器的输入端用于与所述MAX488第二芯片接收器的输出端连接，并将接收到的TTL电平信号转换为RS422电平信号，所述MAX488第二芯片发送器的输出端与电流断电延时继电器K2的一端连接，所述电流断电延时继电器K2的另一端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述电流继电器K3的一端与所述电阻R5接地的一端连接，所述电流继电器的另一端连接在所述电阻R4和所述电阻R6之间，所述电阻R4的阻值和所述电阻R6的阻值之和等于所述电阻R5的阻值，所述电流断电延时继电器K2的第一常开触点与所述电流继电器K3串联，所述MAX488第二芯片接收器的输出端经所述电流继电器K3的常闭触点和所述电流断电延时继电器K2的第二常开触点形成的串联电路后，再分别与所述MAX488第二芯片发送器的输入端和所述MAX488芯片发送器的输入端连接；

所述电流继电器K3的常开触点并联连接在所述电流继电器K1的常闭触点和所述电流断电延时继电器K4的第二常开触点组成的串联电路两端；

所述电流继电器K1的常开触点并联连接在所述电流继电器K3的常闭触点和所述电流断电延时继电器K2的第二常开触点组成的串联电路两端。

这样，当MAX第一芯片接收器出现故障，MAX第二芯片接收器正常工作时，MAX488第一芯片发送器的输出端输出的电平信号与第一路RS422电平信号将出现差异，使得电阻R1和电阻R2所在回路的电流不相等，此时电流继电器K1将有电流通过，电流断电延时继电器K4断电，电流继电器K1的常闭触点断开，电流继电器K1的常开触点闭合， MAX488第二芯片发送器的输出端将输出与第二路RS422电平信号相同的电平信号，电阻R4和电阻R5所在回路的电流相等，此时电流继电器K3上无电流，电流继电器K3的常闭触点闭合，电流断电延时继电器K2上有电流，电流断电延时继电器K2的两个常开触点闭合，经过电流断电延时继电器K4的延时时间后，电流断电延时继电器K4的两个常开触点断开，电流继电器K1断电，电流继电器K1的常开触点断开，MAX488第二芯片接收器的输出端经电流断电延时继电器K2的第二常开触点和电流继电器K3的常闭触点后与MAX488芯片发送器的输入端连接，MAX488第二芯片接收器输出的TTL电平信号经MAX488芯片发送器后转换为RS422电平信号输出。

当MAX第二芯片接收器出现故障，MAX第一芯片接收器正常工作时，MAX488第二芯片发送器的输出端输出的电平信号与第二路RS422电平信号将出现差异，使得电阻R4和电阻R5所在回路的电流不相等，此时电流继电器K3将有电流通过，电流断电延时继电器K2断电，电流继电器K3的常闭触点断开，电流继电器K3的常开触点闭合， MAX488第一芯片发送器的输出端将输出与第一路RS422电平信号相同的电平信号，电阻R1和电阻R2所在回路的电流相等，此时电流继电器K1上无电流，电流继电器K1的常闭触点闭合，电流断电延时继电器K4上有电流，电流断电延时继电器K4的两个常开触点闭合，经过电流断电延时继电器K2的延时时间后，电流断电延时继电器K2的两个常开触点断开，电流继电器K3断电，电流继电器K3的常开触点断开， MAX488第一芯片接收器的输出端经电流断电延时继电器K4的第二常开触点和电流继电器K1的常闭触点后与MAX488芯片发送器的输入端连接，MAX488第一芯片接收器输出的TTL电平信号经MAX488芯片发送器后转换为RS422电平信号输出。

由此，当其中一个MAX488芯片发送器出现故障时，另一路的MAX488芯片发送器所在电路能自动导通，从而实现RS422电平信号的传递，保证了信号传递的可靠性。

优选的，所述MAX488芯片发送器共12个，12个所述MAX488芯片发送器并联连接，用于将所述MAX488第一芯片接收器或所述MAX488第二芯片接收器的一路RS422电平信号扩展为12路RS422电平信号。

这样，通过并联设置12个MAX488芯片发送器，可以实现将一路RS422电平信号扩展为12路RS422电平信号的目的。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图1所示，一种串口选择处理扩展系统，包括第一路RS422电平信号、MAX488第一芯片接收器和多个并联连接的MAX488芯片发送器，MAX488第一芯片接收器的输入端与第一路RS422电平信号连接，并将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号，MAX488第一芯片接收器的输出端与并联连接的MAX488芯片发送器的输入端连接，多个MAX488芯片发送器用于将MAX488第一芯片接收器传递的TTL电平信号转换为多路RS422电平信号输出。

这样，将第一路RS422电平信号传输给MAX488第一芯片接收器，MAX488第一芯片接收器将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号进行传输，同时将多个MAX488芯片发送器并联连接后再与MAX488第一芯片接收器的输出端进行连接，这样，MAX488第一芯片接收器输出的一路TTL电平信号形成多个并联连接的TTL信号，这些多个并联连接的TTL信号与多个并联连接的MAX488芯片发送器一一对应，MAX488芯片发送器接收到该TTL信号后将进一步使得该TTL信号转换为RS422电平信号后输出，多个并联连接的MAX488芯片发送器就可以有多个RS422电平信号输出，由此实现了将一路RS422电平信号转换为多路RS422电平信号输出的目的，当并联连接的MAX488芯片发送器的数量大于3时，即可实现3路以上RS422电平信号的输出。本方案的系统同样适合于RS485信号的扩展处理。

在本实施例中，还包括第二路RS422电平信号、MAX488第二芯片接收器和通道选择电路，MAX488第二芯片接收器的输入端与第二路RS422电平信号连接，并将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号，MAX488第二芯片接收器的输出端与并联连接的MAX488芯片发送器的输入端连接，多个MAX488芯片发送器用于将MAX488第一芯片接收器传递的TTL电平信号转换为多路RS422电平信号输出；通道选择电路使得在同一时刻MAX488第一芯片接收器或MAX488第二芯片接收器将信号传递给MAX488芯片发送器。

这样，通过设置第二路RS422电平信号电路，第二路RS422电平信号电路的工作原理与第一路RS422电平信号电路的工作原理一样，在工作时，通过通道选择电路可以在两路复用的信号中选择，实现在一路信号出故障时选择另一路信号，从而实现信号的备份功能。

在本实施例中，通道选择电路包括第一通道选择电路和第二通道选择电路；

第一通道选择电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电流继电器K1、电流断电延时继电器K4和MAX488第一芯片发送器，电阻R1的一端与第一路RS422电平信号的输出端连接，电阻R1的另一端通过电阻R3接地，MAX88第一芯片发送器的输入端用于与MAX488第一芯片接收器的输出端连接，并将接收到的TTL电平信号转换为RS422电平信号，MAX488第一芯片发送器的输出端与电流断电延时继电器K4的一端连接，电流断电延时继电器K4的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，电流继电器K1的一端与电阻R2接地的一端连接，电流继电器的另一端连接在电阻R1和电阻R3之间，电阻R1的阻值和电阻R3的阻值之和等于电阻R2的阻值，电流断电延时继电器K4的第一常开触点与电流继电器K1串联，MAX488第一芯片接收器的输出端经电流继电器K1的常闭触点和电流断电延时继电器K4的第二常开触点形成的串联电路后，再分别与MAX488第一芯片发送器的输入端和MAX488芯片发送器的输入端连接；

第二通道选择电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电流断电延时继电器K2、电流继电器K3和MAX488第二芯片发送器，电阻R4的一端与第二路RS422电平信号的输出端连接，电阻R4的另一端通过电阻R6接地，MAX88第二芯片发送器的输入端用于与MAX488第二芯片接收器的输出端连接，并将接收到的TTL电平信号转换为RS422电平信号，MAX488第二芯片发送器的输出端与电流断电延时继电器K2的一端连接，电流断电延时继电器K2的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接地，电流继电器K3的一端与电阻R5接地的一端连接，电流继电器的另一端连接在电阻R4和电阻R6之间，电阻R4的阻值和电阻R6的阻值之和等于电阻R5的阻值，电流断电延时继电器K2的第一常开触点与电流继电器K3串联，MAX488第二芯片接收器的输出端经电流继电器K3的常闭触点和电流断电延时继电器K2的第二常开触点形成的串联电路后，再分别与MAX488第二芯片发送器的输入端和MAX488芯片发送器的输入端连接；

电流继电器K3的常开触点并联连接在电流继电器K1的常闭触点和电流断电延时继电器K4的第二常开触点组成的串联电路两端；

电流继电器K1的常开触点并联连接在电流继电器K3的常闭触点和电流断电延时继电器K2的第二常开触点组成的串联电路两端。

当MAX488第一芯片接收器出现故障，MAX488第二芯片接收器正常工作时，MAX488第一芯片发送器的输出端输出的电平信号与第一路RS422电平信号将出现差异，使得电阻R1和电阻R2所在回路的电流不相等，此时电流继电器K1将有电流通过，电流断电延时继电器K4断电，电流继电器K1的常闭触点断开，电流继电器K1的常开触点闭合， MAX488第二芯片发送器的输出端将输出与第二路RS422电平信号相同的电平信号，电阻R4和电阻R5所在回路的电流相等，此时电流继电器K3上无电流，电流继电器K3的常闭触点闭合，电流断电延时继电器K2上有电流，电流断电延时继电器K2的两个常开触点闭合，经过电流断电延时继电器K4的延时时间后，电流断电延时继电器K4的两个常开触点断开，电流继电器K1断电，电流继电器K1的常开触点断开，MAX488第二芯片接收器的输出端经电流断电延时继电器K2的第二常开触点和电流继电器K3的常闭触点后与MAX488芯片发送器的输入端连接，MAX488第二芯片接收器输出的TTL电平信号经MAX488芯片发送器后转换为RS422电平信号输出。

当MAX488第二芯片接收器出现故障，MAX488第一芯片接收器正常工作时，MAX488第二芯片发送器的输出端输出的电平信号与第二路RS422电平信号将出现差异，使得电阻R4和电阻R5所在回路的电流不相等，此时电流继电器K3将有电流通过，电流断电延时继电器K2断电，电流继电器K3的常闭触点断开，电流继电器K3的常开触点闭合， MAX488第一芯片发送器的输出端将输出与第一路RS422电平信号相同的电平信号，电阻R1和电阻R2所在回路的电流相等，此时电流继电器K1上无电流，电流继电器K1的常闭触点闭合，电流断电延时继电器K4上有电流，电流断电延时继电器K4的两个常开触点闭合，经过电流断电延时继电器K2的延时时间后，电流断电延时继电器K2的两个常开触点断开，电流继电器K3断电，电流继电器K3的常开触点断开， MAX488第一芯片接收器的输出端经电流断电延时继电器K4的第二常开触点和电流继电器K1的常闭触点后与MAX488芯片发送器的输入端连接，MAX488第一芯片接收器输出的TTL电平信号经MAX488芯片发送器后转换为RS422电平信号输出。

在本实施例中，MAX488芯片发送器共12个，12个MAX488芯片发送器并联连接，用于将MAX488第一芯片接收器或MAX488第二芯片接收器的一路RS422电平信号扩展为12路RS422电平信号。

这样，通过并联设置12个MAX488芯片发送器，可以实现将一路RS422电平信号扩展为12路RS422电平信号的目的。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种串口选择处理扩展系统，其特征在于，包括第一路RS422电平信号、MAX488第一芯片接收器和多个并联连接的MAX488芯片发送器，所述MAX488第一芯片接收器的输入端与第一路RS422电平信号连接，并将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号，所述MAX488第一芯片接收器的输出端与并联连接的所述MAX488芯片发送器的输入端连接，多个所述MAX488芯片发送器用于将所述MAX488第一芯片接收器传递的TTL电平信号转换为多路RS422电平信号输出。

2.根据权利要求1所述的串口选择处理扩展系统，其特征在于，还包括第二路RS422电平信号、MAX488第二芯片接收器和通道选择电路，所述MAX488第二芯片接收器的输入端与第二路RS422电平信号连接，并将接收到的RS422电平信号转换为TTL电平信号，所述MAX488第二芯片接收器的输出端与并联连接的所述MAX488芯片发送器的输入端连接，多个所述MAX488芯片发送器用于将所述MAX488第一芯片接收器传递的TTL电平信号转换为多路RS422电平信号输出；所述通道选择电路使得在同一时刻所述MAX488第一芯片接收器或所述MAX488第二芯片接收器将信号传递给所述MAX488芯片发送器。

3.根据权利要求2所述的串口选择处理扩展系统，其特征在于，所述通道选择电路包括第一通道选择电路和第二通道选择电路；

所述第一通道选择电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电流继电器K1、电流断电延时继电器K4和MAX488第一芯片发送器，所述电阻R1的一端与所述第一路RS422电平信号的输出端连接，所述电阻R1的另一端通过电阻R3接地，所述MAX88第一芯片发送器的输入端用于与所述MAX488第一芯片接收器的输出端连接，并将接收到的TTL电平信号转换为RS422电平信号，所述MAX488第一芯片发送器的输出端与电流断电延时继电器K4的一端连接，所述电流断电延时继电器K4的另一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地，所述电流继电器K1的一端与所述电阻R2接地的一端连接，所述电流继电器的另一端连接在所述电阻R1和所述电阻R3之间，所述电阻R1的阻值和所述电阻R3的阻值之和等于所述电阻R2的阻值，所述电流断电延时继电器K4的第一常开触点与所述电流继电器K1串联，所述MAX488第一芯片接收器的输出端经过所述电流继电器K1的常闭触点和所述电流断电延时继电器K4的第二常开触点形成的串联电路后，再分别与所述MAX488第一芯片发送器的输入端和所述MAX488芯片发送器的输入端连接；

所述第二通道选择电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电流断电延时继电器K2、电流继电器K3和MAX488第二芯片发送器，所述电阻R4的一端与所述第二路RS422电平信号的输出端连接，所述电阻R4的另一端通过电阻R6接地，所述MAX88第二芯片发送器的输入端用于与所述MAX488第二芯片接收器的输出端连接，并将接收到的TTL电平信号转换为RS422电平信号，所述MAX488第二芯片发送器的输出端与电流断电延时继电器K2的一端连接，所述电流断电延时继电器K2的另一端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述电流继电器K3的一端与所述电阻R5接地的一端连接，所述电流继电器的另一端连接在所述电阻R4和所述电阻R6之间，所述电阻R4的阻值和所述电阻R6的阻值之和等于所述电阻R5的阻值，所述电流断电延时继电器K2的第一常开触点与所述电流继电器K3串联，所述MAX488第二芯片接收器的输出端经所述电流继电器K3的常闭触点和所述电流断电延时继电器K2的第二常开触点形成的串联电路后，再分别与所述MAX488第二芯片发送器的输入端和所述MAX488芯片发送器的输入端连接；

所述电流继电器K3的常开触点并联连接在所述电流继电器K1的常闭触点和所述电流断电延时继电器K4的第二常开触点组成的串联电路两端；

所述电流继电器K1的常开触点并联连接在所述电流继电器K3的常闭触点和所述电流断电延时继电器K2的第二常开触点组成的串联电路两端。

4.根据权利要求3所述的串口选择处理扩展系统，其特征在于，所述MAX488芯片发送器共12个，12个所述MAX488芯片发送器并联连接，用于将所述MAX488第一芯片接收器或所述MAX488第二芯片接收器的一路RS422电平信号扩展为12路RS422电平信号。

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