CN216623239U - Usb转串口电路及无线通信的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信测试技术领域，提供一种USB转串口电路及无线通信的测试系统，该USB转串口电路包括USB接口模块、转串口芯片、串口模块和开关模块，USB接口模块、转串口芯片和串口模块依次连接，形成数据通路；开关模块分别与USB接口模块、转串口芯片和串口模块连接；开关模块，用于接收转串口芯片的第一开关控制信号，根据第一开关控制信号切断或导通由USB接口模块向串口模块的供电通路。本实用新型提供的USB转串口电路及无线通信的测试系统，能够通过转串口芯片对开关模块进行控制，实现对被测设备的供电导通及断开的自动控制，提高设备自动化测试的可靠性。

Description

USB转串口电路及无线通信的测试系统

技术领域

本实用新型涉及通信测试技术领域，尤其涉及USB转串口电路及无线通信的测试系统。

背景技术

USB转串口常用于WIFI、蓝牙、Zigbee等物联网无线通信模组的开发、调试、测试各个阶段中，USB转串口提供电源供电能力和串口通信能力。在实际对被测设备的无线通信测试过程中，会要求被测设备的无线模组进行频繁的断电/上电操作，通常情况下是通过手动插拔电源连接线实现电源操作，不便于实现无线模组的自动化测试。

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USB转串口电路，能够对被测设备的供电导通及断开进行自动控制，提高设备自动化测试的可靠性。

根据本实用新型第一方面实施例的USB转串口电路，包括USB接口模块、转串口芯片、串口模块和开关模块，其中：

所述USB接口模块、所述转串口芯片和所述串口模块依次连接，形成数据通路；

所述开关模块分别与所述USB接口模块、所述转串口芯片和所述串口模块连接；

所述开关模块，用于接收所述转串口芯片的第一开关控制信号，根据所述第一开关控制信号切断或导通由所述USB接口模块向所述串口模块的供电通路。

根据本实用新型实施例的USB转串口电路，能够通过转串口芯片对开关模块进行控制，实现对被测设备的供电导通及断开的自动控制，提高设备自动化测试的可靠性。

根据本实用新型的一个实施例，所述USB转串口电路还包括电源模式转换模块，所述电源模式转换模块与所述USB接口模块、所述开关模块、所述转串口芯片连接；

所述电源模式转换模块，用于将所述USB接口模块的供电输出端输出的电压转换为被测设备所需求模式的电压；其中，所述被测设备为所述串口模块连接的外部设备。

根据本实用新型的一个实施例，所述USB转串口电路还包括触控模块，所述触控模块与所述开关模块连接；

所述开关模块，还用于接收所述触控模块的第二开关控制信号，根据所述第二开关控制信号切断或导通由所述USB接口模块向所述串口模块的供电通路。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一开关控制信号为由所述转串口芯片的流控信号引脚发出。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一开关控制信号为由所述转串口芯片的DTR引脚发出的信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述电源模式转换模块包括切换单元和稳压单元，其中：

所述切换单元，分别与所述稳压单元、所述开关模块连接；所述稳压单元与所述开关模块连接；

所述USB接口模块、所述切换单元、所述开关模块和所述串口模块形成对应于第一电源模式的供电通路；

所述USB接口模块、所述切换单元、所述稳压单元、所述开关模块和所述串口模块形成对应于第二电源模式的供电通路；

所述稳压单元，用于将所述USB接口模块的供电输出端输出的电压转换为所述第二电源模式的电压；

所述USB接口模块的供电输出端输出的电压与第一电源模式的电压相同。

根据本实用新型的一个实施例，所述USB转串口电路还包括指示模块，所述指示模块与所述转串口芯片连接；

所述指示模块，用于接收所述转串口芯片的指示信号，根据所述指示信号指示所述USB转串口电路的不同工作状态。

根据本实用新型的一个实施例，所述指示模块为显示模块或音频模块。

根据本实用新型的一个实施例，所述指示模块为显示模块，所述显示模块包括工作状态电源显示件、串口发送数据显示件和串口接收数据显示件。

根据本实用新型第二方面实施例的无线通信的测试系统，包括监测设备、USB转串口电路和被测设备，所述USB转串口电路为上述的电路，其中：

所述USB转串口电路通过所述USB接口模块与所述监测设备连接，所述USB转串口电路通过所述串口模块与所述被测设备连接。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

进一步的，通过增设电源模式切换模块，能够实现对USB接口模块提供的电压进行所需转换，达到为不同被测系统的测试过程提供所需工作电压的目的。

更进一步的，通过增设触控模块，建立触控模块与开关模块的控制方式，和开关模块与转串口芯片的控制方式相互结合，实现人工操作测试场景与自动化测试场景之间的配合效果。

更进一步的，基于串口信号中的流控信号，能够实现及时对开关模块的导通或切断服务，实现对设备在自动化测试下的断电或上电的目的。

更进一步的，基于串口通信中的DTR信号，能够以数据准备就绪的形式实现开关模块的导通或切断准备工作，实现对设备在自动化测试下的断电或上电的目的。

更进一步的，通过切换单元和稳压单元，能够实现对USB接口模块提供的电压进行所需转换及直接使用，达到为不同被测系统的测试过程提供所需工作电压的目的。

更进一步的，通过转串口芯片发送指示信号，能够指示设备在测试过程中的不同工作状态，便于测试人员直观判断。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的USB转串口电路的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例提供的USB转串口电路的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例提供的USB转串口电路的结构示意图三；

图4是本实用新型实施例提供的USB转串口电路的结构示意图四；

图5是本实用新型实施例提供的USB转串口电路的结构示意图五；

图6是本实用新型实施例提供的USB转串口电路的结构示意图六。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

图1示例了本实用新型提供的一种USB转串口电路的结构示意图，参见图1，该USB转串口电路包括USB接口模块11、转串口芯片12、串口模块13和开关模块14，其中：

USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13依次连接，形成数据通路；

开关模块14分别与USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13连接；

开关模块14，用于接收转串口芯片12的第一开关控制信号，根据第一开关控制信号切断或导通由USB接口模块11向串口模块13的供电通路。

对此，需要说明的是，USB转串口能够实现计算机的USB接口到通用串口之间的转换。USB转串口能够为没有串口的计算机提供快速的通道，而且，使用USB转串口等于将传统的带有串口的设备变成即插即用的USB设备。

在本实用新型中，从产品的接口角度来说，该USB转串口电路包括USB接口模块和串口模块，即产品带有的USB接口和排针接口。

该USB转串口电路可以用于WIFI、蓝牙、Zigbee等物联网无线通信模组的开发、调试、测试等各个阶段中。

在各个阶段的执行过程中，该USB转串口电路的USB接口模块与监测设备(如PC电脑)连接，串口模块与被测设备(设备中支持WIFI、蓝牙、Zigbee等物联网无线通信模组)连接。

在本实用新型中，转串口芯片用于实现USB接口与串口之间的通信数据转换。USB接口模块采用差分数据线与转串口芯片连接，转串口芯片采用TTL数据线与串口模块连接。USB接口模块、转串口芯片和串口模块依次连接，形成数据通路。该USB转串口电路应用于设备测试过程中，数据的传输在该数据通路上完成，数据传输的过程与现有过程相同，在此不再赘述。

在对被测设备的无线通信测试过程中，会要求被测设备的无线模组进行频繁的断电/上电操作，通常情况下是通过手动插拔电源连接线实现电源操作，不便于实现无线模组的自动化测试。为此，本实用新型的USB转串口电路还设置一个开关模块，该开关模块分别与USB接口模块、转串口芯片和串口模块连接。

在本实用新型中，USB接口模块既能传输数据，又可供电。故USB接口模块的供电输出端可以向转串口芯片供电。而USB接口模块的供电输出端向串口模块供电，需要增设具有开关控制的开关模块，即USB接口模块、开关模块和串口模块依次连接形成供电通路。

为了实现无线模组的自动化测试，该开关模块与转串口芯片连接，接收转串口芯片的第一开关控制信号，根据第一开关控制信号切断或导通由USB接口模块向串口模块的供电通路。

本实用新型提供的USB转串口电路，能够通过转串口芯片对开关模块进行控制，实现对被测设备的供电导通及断开的自动控制，减少人工操作，提高设备自动化测试的可靠性。

在本实用新型的进一步解释说明中，参见图2，该USB转串口电路包括USB接口模块11、转串口芯片12、串口模块13和开关模块14，其中：

USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13依次连接，形成数据通路；

开关模块14分别与USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13连接；

开关模块14，用于接收转串口芯片12的第一开关控制信号，根据第一开关控制信号切断或导通由USB接口模块11向串口模块13的供电通路；

该USB转串口电路还包括电源模式转换模,15，电源模式转换模块15与USB接口模块11、开关模块14、转串口芯片12连接；

电源模式转换模块15，用于将USB接口模块11的供电输出端输出的电压转换为被测设备所需求模式的电压；其中，被测设备为串口模块13连接的外部设备。

对此，需要说明的是，在被测设备的测试过程中，基于设备类型的不同，其工作模式下所需的工作电压也不同。例如工作模式的电压可为5V或3.3V。

由此可知，若USB接口模块的供电输出端的电压与被测设备的工作模式下的工作电压不同。此时，需要电源模式切换模块对USB接口模块的供电输出端的电压进行转换，以得到适合被测设备的工作模式下的工作电压相同的电压。另外，由于电源模式转换模块与USB接口模块的供电输出端连接，为此，电源模式转换模块与转串口芯片连接，可为转串口芯片提供电压。

例如USB接口模块的供电输出端的电压为5V，被测设备的工作电压也为5V，此时电源模式转换模块无需进行降压或升压等转换处理，直接将电压输入到开关模块，由开关模块的导通或切断，为串口模块供电，实现对被测设备提供工作电压。

例如USB接口模块的供电输出端的电压为5V，被测设备的工作电压为3.3V，此时电源模式转换模块需要将5V降压转换到3.3V，然后将电压输入到开关模块，由开关模块的导通或切断，为串口模块供电，实现对被测设备提供工作电压。

本实用新型进一步的USB转串口电路，通过增设电源模式切换模块，能够实现对USB接口模块提供的电压进行所需转换，达到为不同被测系统的测试过程提供所需工作电压的目的。

在本实用新型的进一步解释说明中，参见图3，该USB转串口电路包括USB接口模块11、转串口芯片12、串口模块13和开关模块14，其中：

USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13依次连接，形成数据通路；

开关模块14分别与USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13连接；

开关模块14，用于接收转串口芯片12的第一开关控制信号，根据第一开关控制信号切断或导通由USB接口模块11向串口模块13的供电通路；

该USB转串口电路还包括电源模式转换模,15，电源模式转换模块15与USB接口模块11、开关模块14、转串口芯片12连接；

电源模式转换模块15，用于将USB接口模块11的供电输出端输出的电压转换为被测设备所需求模式的电压；其中，被测设备为串口模块13连接的外部设备。

该USB转串口电路还包括触控模,16，触控模块16与开关模块14连接。

开关模块14，还用于接收触控模块16的第二开关控制信号，根据第二开关控制信号切断或导通由USB接口模块11向串口模块13的供电通路。

对此，需要说明的是，在本实用新型中，为了避免出现转串口芯片对开关模块出现控制故障的情况，或是为了适用于人工操作的测试场景，为此，需要配置一个触控模块，该触控模块用于人为触控操作，触控后会产生一个开关控制信号，该开关控制信号输送到开关模块，开关模块根据第二开关控制信号切断或导通由USB接口模块向串口模块的供电通路。

本实用新型进一步的USB转串口电路，通过增设触控模块，建立触控模块与开关模块的控制方式，和开关模块与转串口芯片的控制方式相互结合，实现人工操作测试场景与自动化测试场景之间的配合效果。

在本实用新型的进一步解释说明中，第一开关控制信号为由转串口芯片的流控信号引脚发出。在串口通信中，包括很多引脚，如DCD(数据载波检测)、RxD(接收数据)、TxD(发送数据)、DTR(数据终端就绪)、DSR(数传设备就绪)等。

基于串口信号中的流控信号，能够实现及时对开关模块的导通或切断服务，实现对设备在自动化测试下的断电或上电的目的。

在本实用新型的进一步解释说明中，DTR(Data Terminal Ready)，即数据终端就绪。在串行通信中使用的一个信号，通过计算机发送到相应的模块上，以表明设备已经准备就绪，可以接收数据的传输。DTR信号(即第一开关控制信号)由转串口芯片的DTR引脚输出，输出给开关模块。

在本实用新型中，当监测设备与被测设备通过USB转串口电路实现数据通信时，表明被测设备需要满足供电要求。DTR信号以“1”的形式发送给开关模块，开关模块导通由USB接口模块向串口模块的供电通路。当监测设备与被测设备通过USB转串口电路不实现数据通信时，表明被测设备无需满足供电要求。DTR信号以“0”的形式发送给开关模块，开关模块切断由USB接口模块向串口模块的供电通路。其中，“1”表示开关导通，“0”表示开关切断。

本实用新型进一步的USB转串口电路，基于串口通信中的DTR信号，能够以数据准备就绪的形式实现开关模块的导通或切断准备工作，实现对设备在自动化测试下的断电或上电的目的。

在本实用新型的进一步解释说明中，参见图4，该电源模式转换模块15包括切换单元151和稳压单元152，其中：

切换单元151，分别与稳压单元152、开关模块14连接；稳压单元152与开关模块14连接。

USB接口模块11、切换单元151、开关模块14和串口模块13形成对应于第一电源模式的供电通路。

USB接口模块11、切换单元151、稳压单元152、开关模块14和串口模块13形成对应于第二电源模式的供电通路。

稳压单元152，用于将USB接口模块11的供电输出端输出的电压转换为第二电源模式的电压。

其中，USB接口模块11的供电输出端输出的电压与第一电源模式的电压相同。

对此，需要说明的是，在本实用新型中，在被测设备的测试过程中，基于设备类型的不同，其工作模式下所需的工作电压也不同。例如工作模式的电压可为5V或3.3V。

由此可知，若USB接口模块的供电输出端的电压与被测设备的工作模式下的工作电压不同。此时，需要电源模式切换模块对USB接口模块的供电输出端的电压进行转换，以得到适合被测设备的工作模式下的工作电压相同的电压。

在本实用新型中，电源模式转换模块包括切换单元和稳压单元。该切换单元是对工作模式的选择，即一个供电通路对应一个工作模式，切换的过程是选择一种供电通路。

在本实用新型中，USB接口模块、切换单元、开关模块和串口模块形成对应于第一电源模式的供电通路。

USB接口模块、切换单元、稳压单元、开关模块和串口模块形成对应于第二电源模式的供电通路。

上述提及的第一电源模式仅存在切换单元的切换过程，为此，该第一电源模式的供电通路，只需将USB接口模块的供电输出端的电压直接供应给串口模块。即USB接口模块的供电输出端输出的电压与第一电源模式的电压相同。

上述提及的第二电源模式既存在切换单元的切换过程，又存在电压转换过程。为此，该第二电源模式的供电通路，需要稳压单元将USB接口模块的供电输出端输出的电压转换为第二电源模式的电压，该第二电源模式的电压是串口模式所连接的设备所需的工作电压。

进一步地，USB接口模块的供电输出端输出的电压和第一电源模式的电压均为5V，第二电源模式的电压为3.3V。

本实用新型进一步的USB转串口电路，通过切换单元和稳压单元，能够实现对USB接口模块提供的电压进行所需转换及直接使用，达到为不同被测系统的测试过程提供所需工作电压的目的。

在本实用新型的进一步解释说明中，参见图5，该USB转串口电路包括USB接口模块11、转串口芯片12、串口模块13和开关模块14，其中：

USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13依次连接，形成数据通路；

开关模块14分别与USB接口模块11、转串口芯片12和串口模块13连接；

开关模块14，用于接收转串口芯片12的第一开关控制信号，根据第一开关控制信号切断或导通由USB接口模块11向串口模块13的供电通路；

该USB转串口电路还包括电源模式转换模,15，电源模式转换模块15与USB接口模块11、开关模块14、转串口芯片12连接；

电源模式转换模块15，用于将USB接口模块11的供电输出端输出的电压转换为被测设备所需求模式的电压；其中，被测设备为串口模块13连接的外部设备。

该USB转串口电路还包括触控模,16，触控模块16与开关模块14连接。

开关模块14，还用于接收触控模块16的第二开关控制信号，根据第二开关控制信号切断或导通由USB接口模块11向串口模块13的供电通路。

该USB转串口电路还包括指示模块17，指示模块17与转串口芯片12连接。

指示模块17，用于接收转串口芯片12的指示信号，根据指示信号指示USB转串口电路的不同工作状态。

对此，需要说明的是，在设备的测试过程中，会存在不同阶段的工作状态。例如串口发送数据、串口接收数据、设备工作状态等。

为此，在不同阶段下，指示信号由转串口芯片相对应的指示引脚发出，指示模块根据指示信号指示USB转串口电路的不同工作状态。

另外，基于图4所示的USB转串口电路的基础上，参见图6所示，该USB转串口电路还包括指示模块17，指示模块17与转串口芯片12连接。

指示模块17，用于接收转串口芯片12的指示信号，根据指示信号指示USB转串口电路的不同工作状态。

进一步地，指示模块15可以为显示模块或音频模块。例如显示模块可为指示灯、显示屏；音频模块可为播音器。

进一步地，该指示模块15为显示模块，由于USB转串口电路的工作场景较多，为了加以区分，该显示模块包括工作状态电源显示件、串口发送数据显示件和串口接收数据显示件。例如显示模块为指示灯，则该指示灯包括工作状态电源指示灯、串口发送数据指示灯和串口接收数据指示灯。

本实用新型进一步的USB转串口电路，通过转串口芯片发送指示信号，能够指示设备在测试过程中的不同工作状态，便于测试人员直观判断。

本实用新型还提供一种无线通信的测试系统，该测试系统包括监测设备、USB转串口电路和被测设备，USB转串口电路为上述提及的USB转串口电路，其中：

USB转串口电路通过USB接口模块与监测设备连接，USB转串口电路通过串口模块与被测设备连接。

基于上述对USB转串口电路的原理的解释说明，在此不再对USB转串口电路应用于无线通信的测试系统中的处理过程进行具体描述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种USB转串口电路，其特征在于，包括USB接口模块、转串口芯片、串口模块和开关模块，其中：

所述USB接口模块、所述转串口芯片和所述串口模块依次连接，形成数据通路；

所述开关模块分别与所述USB接口模块、所述转串口芯片和所述串口模块连接；

所述开关模块，用于接收所述转串口芯片的第一开关控制信号，根据所述第一开关控制信号切断或导通由所述USB接口模块向所述串口模块的供电通路。

2.根据权利要求1所述的USB转串口电路，其特征在于，所述USB转串口电路还包括电源模式转换模块，所述电源模式转换模块与所述USB接口模块、所述开关模块、所述转串口芯片连接；

所述电源模式转换模块，用于将所述USB接口模块的供电输出端输出的电压转换为被测设备所需求模式的电压；其中，所述被测设备为所述串口模块连接的外部设备。

3.根据权利要求1或2所述的USB转串口电路，其特征在于，所述USB转串口电路还包括触控模块，所述触控模块与所述开关模块连接；

所述开关模块，还用于接收所述触控模块的第二开关控制信号，根据所述第二开关控制信号切断或导通由所述USB接口模块向所述串口模块的供电通路。

4.根据权利要求3所述的USB转串口电路，其特征在于，所述第一开关控制信号为由所述转串口芯片的流控信号引脚发出。

5.根据权利要求4所述的USB转串口电路，其特征在于，所述第一开关控制信号为由所述转串口芯片的DTR引脚发出的信号。

6.根据权利要求2所述的USB转串口电路，其特征在于，所述电源模式转换模块包括切换单元和稳压单元，其中：

所述切换单元，分别与所述稳压单元、所述开关模块连接；所述稳压单元与所述开关模块连接；

所述USB接口模块、所述切换单元、所述开关模块和所述串口模块形成对应于第一电源模式的供电通路；

所述USB接口模块、所述切换单元、所述稳压单元、所述开关模块和所述串口模块形成对应于第二电源模式的供电通路；

所述稳压单元，用于将所述USB接口模块的供电输出端输出的电压转换为所述第二电源模式的电压；

所述USB接口模块的供电输出端输出的电压与第一电源模式的电压相同。

7.根据权利要求3所述的USB转串口电路，其特征在于，所述USB转串口电路还包括指示模块，所述指示模块与所述转串口芯片连接；

所述指示模块，用于接收所述转串口芯片的指示信号，根据所述指示信号指示所述USB转串口电路的不同工作状态。

8.根据权利要求7所述的USB转串口电路，其特征在于，所述指示模块为显示模块或音频模块。

9.根据权利要求8所述的USB转串口电路，其特征在于，所述指示模块为显示模块，所述显示模块包括工作状态电源显示件、串口发送数据显示件和串口接收数据显示件。

10.一种无线通信的测试系统，其特征在于，包括监测设备、USB转串口电路和被测设备，所述USB转串口电路为上述权利要求1-9中任一权项所述的电路，其中：

所述USB转串口电路通过所述USB接口模块与所述监测设备连接，所述USB转串口电路通过所述串口模块与所述被测设备连接。

Images