CN212342042U - 一种用于能源监测的红外通讯信号转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，包括红外发射端；红外接收端；红外发射控制模块，与红外发射端连接，可控制红外发射端的开启或关闭；红外接收控制模块，输入端与红外接收端连接，输出端与红外发射控制模块连接；RS485模块，一端可与主机连接，另一端与红外发射控制模块连接；红外接收端接收到的红外信号经红外接收控制模块进行逻辑电平处理后通过RS485模块传输至主机，主机下发的信号经过RS485模块后，红外发射控制模块进行逻辑电平处理，再通过红外发射端发送出去；通过红外发射控制模块和红外接收控制模块的逻辑电平处理，起到对接收信号和发射信号判断，以区分信号的接收和发射，具有延迟低、成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯信号转换器领域，特别涉及一种RS485转红外信号的通讯信号转换器。
背景技术
在一些RS485通讯设备中，会采用红外信号收发的形式进行信号的无线传输，现有的RS485信号转红外信号都是通过单片机来进行中转，由于单片机需要对RS485设备传入单片机的或红外信号接收到的数据进行处理，然后再发送出去，期间会有延迟，导致主机也需要进行相应时长的等待，这种转换方式存在数据延迟的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，采用元器件组成的周边电路来对接收到的两种信号进行转换，具有低延迟的优点。
本实用新型的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，包括：
红外发射端，可发射红外信号；
红外接收端，可接收红外信号；
红外发射控制模块，与红外发射端连接，可控制红外发射端的开启或关闭；
红外接收控制模块，输入端与红外接收端连接，输出端与红外发射控制模块连接；
RS485模块，一端可与主机连接，另一端与红外发射控制模块连接；
红外接收端接收到的红外信号经红外接收控制模块进行逻辑电平处理后通过RS485模块传输至主机，主机下发的信号经过RS485模块后，红外发射控制模块进行逻辑电平处理，再通过红外发射端发送出去。
作为优选，所述红外发射控制模块包括晶振Y1、第一非门U2A、第二非门U2B、三极管Q1以及三极管Q3，晶振Y1的一端与第一非门U2A的输入端连接，晶振Y1的另一端分别与第一非门U2A的输出端和第二非门U2B的输入端连接，第二非门U2B的输出端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的基极与红外接收控制模块连接，三极管Q1的集电极分别与三极管Q3的基极、发射极以及接地端连接，三极管Q3的集电极与红外发射端连接。
作为优选，所述红外发射控制模块还包括电容C18和电阻R117，所述电容C18的一端与外部电源连接，电容C18的另一端分别与第一非门U2A的输出端和电阻R117的一端连接，电阻R117的另一端与接地端连接。
作为优选，所述红外接收控制模块包括三极管Q2、与非门U2C以及第三非门U2D，三极管Q2的基极与红外接收端连接，三极管Q2的发射极分别与三极管Q2的基极以及接地端连接，三极管Q2的集电极与与非门U2C的第一输入端连接，与非门U2C的输出端分别与第三非门U2D的输入端和RS485模块连接，第三非门U2D的输出端与RS483模块连接，与非门U2C的第二输入端与RS485模块连接。
作为优选，所述RS485模块包括RS485芯片U4，所述与非门U2C的第二输入端与RS485芯片U4的输出端连接，与非门U2C的输出端与RS485芯片U4的接收使能端连接，第三非门U2D的输出端与RS485芯片U4的发送使能端连接，RS485芯片U4的差分信号端可与主机连接。
作为优选，所述晶振Y1的频率设置为38KHz。
本实用新型的有益效果：一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，包括红外发射端；红外接收端；红外发射控制模块，与红外发射端连接，可控制红外发射端的开启或关闭；红外接收控制模块，输入端与红外接收端连接，输出端与红外发射控制模块连接；RS485模块，一端可与主机连接，另一端与红外发射控制模块连接；红外接收端接收到的红外信号经红外接收控制模块进行逻辑电平处理后通过RS485模块传输至主机，主机下发的信号经过RS485模块后，红外发射控制模块进行逻辑电平处理，再通过红外发射端发送出去；通过红外发射控制模块和红外接收控制模块的逻辑电平处理，起到对接收信号和发射信号判断，以区分信号的接收和发射，具有延迟低、成本低的优点。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为一种用于能源监测的红外通讯信号转换器的原理图；
图2为红外发射控制模块的原理图；
图3为红外接收控制模块的原理图；
图4为RS485模块的原理图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1至图4，一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，包括：
红外发射端10，可发射红外信号；
红外接收端20，可接收红外信号；
红外发射控制模块30，与红外发射端10连接，可控制红外发射端10的开启或关闭；
红外接收控制模块40，输入端与红外接收端20连接，输出端与红外发射控制模块30连接；
RS485模块50，一端可与主机连接，另一端与红外发射控制模块30连接；
红外接收端20接收到的红外信号经红外接收控制模块40进行逻辑电平处理后通过RS485模块50传输至主机，主机下发的信号经过RS485模块50后，红外发射控制模块30进行逻辑电平处理，再通过红外发射端10发送出去。
在本实用新型中，红外发射控制模块30包括有第一非门U2A和第二非门U2B，晶振Y1能够产生可供红外发射端子10识别的38KHz信号，经过第一非门U2A的第二非门U2B的电平变化后，在三极管Q1的发射极以及三极管Q1的基极产生4中不同的电平组合，包括00、01、10和11，但仅有三极管Q1的发射极电平信号为1，三极管Q1的基极电平信号为0时，三极管Q1才导通，进而三极管Q3导通，红外发射端子发光(发送数据)，更进一步的，还设置有电容C18和电阻R117，起到快充慢放的效果，当晶振Y1产生的信号经过第一非门U2A后，电平信号如果为1，则快速向后级传递，当电平信号为0时，电容C18会对R117进行充电，慢慢降为0，因此电平信号为1的时间长，经过第二非门U2B的电平变化后，电平为0的时间长，则红外发射端子10不发光的时间长，能够大大提高红外发射端子的性能，作为优选，PWM的占空比设置为30％，具有最远的发射距离。
当主机下发信号时，RS485模块50将信号传输至红外接收控制模块40，经过与非门U2C的判断来关闭三极管Q2，红外接收端子20虽然在继续接收信号，但不能往后级电路传送，处于接收关闭状态，此时的主机下发的信号通过红外发射控制模块30的控制来通过红外发射端子10发送出去；而红外接收端子接收到外部的信号时，通过三极管Q2与与非门U2C、第三非门U2D的逻辑电平变换，再传送至RS485芯片U4的接收使能端，而发射使能端关闭，RS485芯片U4处于接收状态，进而将传送过来的信号传送至主机；本实用新型的优点在于采用元器件来进行电平的判断，进而控制红外信号与RS485信号的正向转换和反向转换，避免干扰，不需要单片机的中转，具有低延迟的效果，同时，单片机的价格高昂，元器件的价格低廉，能够大大降低成本。
所述红外发射控制模块30包括晶振Y1、第一非门U2A、第二非门U2B、三极管Q1以及三极管Q3，晶振Y1的一端与第一非门U2A的输入端连接，晶振Y1的另一端分别与第一非门U2A的输出端和第二非门U2B的输入端连接，第二非门U2B的输出端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的基极与红外接收控制模块40连接，三极管Q1的集电极分别与三极管Q3的基极、发射极以及接地端连接，三极管Q3的集电极与红外发射端10连接。
所述红外发射控制模块30还包括电容C18和电阻R117，所述电容C18的一端与外部电源连接，电容C18的另一端分别与第一非门U2A的输出端和电阻R117的一端连接，电阻R117的另一端与接地端连接。
所述红外接收控制模块40包括三极管Q2、与非门U2C以及第三非门U2D，三极管Q2的基极与红外接收端20连接，三极管Q2的发射极分别与三极管Q2的基极以及接地端连接，三极管Q2的集电极与与非门U2C的第一输入端连接，与非门U2C的输出端分别与第三非门U2D的输入端和RS485模块50连接，第三非门U2D的输出端与RS483模块连接，与非门U2C的第二输入端与RS485模块50连接。
所述第一非门U2A、第二非门U2B、与非门U2C以及第三非门U2D设置为逻辑芯片74HC132D中的逻辑门电路，所述三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3亦可设置为另一个逻辑芯片74HC132D中的逻辑门电路，但由于三极管的成本远比芯片的成本低，因此，本实用新型中采用了三极管的形式。
所述RS485模块50包括RS485芯片U4，所述与非门U2C的第二输入端与RS485芯片U4的输出端连接，与非门U2C的输出端与RS485芯片U4的接收使能端连接，第三非门U2D的输出端与RS485芯片U4的发送使能端连接，RS485芯片U4的差分信号端可与主机连接。
所述晶振Y1的频率设置为38KHz
当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，其特征在于，包括：
红外发射端(10)，可发射红外信号；
红外接收端(20)，可接收红外信号；
红外发射控制模块(30)，与红外发射端(10)连接，可控制红外发射端(10)的开启或关闭；
红外接收控制模块(40)，输入端与红外接收端(20)连接，输出端与红外发射控制模块(30)连接；
RS485模块(50)，一端可与主机连接，另一端与红外发射控制模块(30)连接；
红外接收端(20)接收到的红外信号经红外接收控制模块(40)进行逻辑电平处理后通过RS485模块(50)传输至主机，主机下发的信号经过RS485模块(50)后，红外发射控制模块(30)进行逻辑电平处理，再通过红外发射端(10)发送出去。
2.根据权利要求1所述的一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，其特征在于：所述红外发射控制模块(30)包括晶振Y1、第一非门U2A、第二非门U2B、三极管Q1以及三极管Q3，晶振Y1的一端与第一非门U2A的输入端连接，晶振Y1的另一端分别与第一非门U2A的输出端和第二非门U2B的输入端连接，第二非门U2B的输出端与三极管Q1的发射极连接，三极管Q1的基极与红外接收控制模块(40)连接，三极管Q1的集电极分别与三极管Q3的基极、发射极以及接地端连接，三极管Q3的集电极与红外发射端(10)连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，其特征在于：所述红外发射控制模块(30)还包括电容C18和电阻R117，所述电容C18的一端与外部电源连接，电容C18的另一端分别与第一非门U2A的输出端和电阻R117的一端连接，电阻R117的另一端与接地端连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，其特征在于：所述红外接收控制模块(40)包括三极管Q2、与非门U2C以及第三非门U2D，三极管Q2的基极与红外接收端(20)连接，三极管Q2的发射极分别与三极管Q2的基极以及接地端连接，三极管Q2的集电极与与非门U2C的第一输入端连接，与非门U2C的输出端分别与第三非门U2D的输入端和RS485模块(50)连接，第三非门U2D的输出端与RS483模块连接，与非门U2C的第二输入端与RS485模块(50)连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，其特征在于：所述RS485模块(50)包括RS485芯片U4，所述与非门U2C的第二输入端与RS485芯片U4的输出端连接，与非门U2C的输出端与RS485芯片U4的接收使能端连接，第三非门U2D的输出端与RS485芯片U4的发送使能端连接，RS485芯片U4的差分信号端可与主机连接。
6.根据权利要求2所述的一种用于能源监测的红外通讯信号转换器，其特征在于：所述晶振Y1的频率设置为38KHz。
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