CN217333332U - 一种rs485和rs232通讯转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种RS485和RS232通讯转换装置，包括TTL接线模块、TTL转RS232电平的转换模块、TLL电平切换选择模块和TTL转RS485电平的转换收发控制模块；TTL接线模块分别电性连接TTL转RS232电平的转换模块、TLL电平切换选择模块及TTL转RS485电平的转换收发控制模块；TTL转RS232电平的转换模块分别电性连接TLL电平切换选择模块及TTL转RS485电平的转换收发控制模块；TLL电平切换选择模块与TTL转RS485电平的转换收发控制模块电性连接。本实用新型做到收发自动控制，快速切换通讯模式，将RS232通讯接口和RS485通讯接口集成于一体，节约通讯设备的布板空间，实现端子的重用，无需繁杂的重新接线和敷线。

Description

一种RS485和RS232通讯转换装置

技术领域

本实用新型涉及通讯接口设备技术领域，具体涉及一种RS485和RS232通讯转换装置。

背景技术

目前，比较常用的设备对外的串行通讯方式为RS485、RS232、BCKNET等,其中短距离、点对点单设备通讯常见为RS232，而远距离、多点总线式通讯为RS485。RS-232和RS485是现在主流的串行通信接口,由于RS232接口标准及RS485接口标准出现较早，难免有不足之处。

市场上的通讯协议转换板都是独立分开的，需要不同的端子对应接入，占用设备的布板空间，无法实现端子的重用，增加设备成本，通讯方式的切换比较繁琐，需要重新接线和敷线。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种RS485和RS232通讯转换装置，使用该通讯转换装置后，做到收发自动控制，无需外部GPIO参与，节省软件资源，事件响应速度更快，快速切换通讯模式，实现RS232通讯模式和RS485通讯模式之间的切换，将RS232通讯接口和RS485通讯接口集成于一体，节约通讯设备的布板空间，实现端子的重用，降低了设备成本，通讯方式切换便捷，无需繁杂的重新接线和敷线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种RS485和RS232通讯转换装置，包括TTL接线模块、TTL转RS232电平的转换模块、TLL电平切换选择模块和TTL转RS485电平的转换收发控制模块；

所述TTL接线模块分别电性连接所述TTL转RS232电平的转换模块、TLL电平切换选择模块及TTL转RS485电平的转换收发控制模块；

所述TTL转RS232电平的转换模块分别电性连接所述TLL电平切换选择模块及TTL转RS485电平的转换收发控制模块；

所述TLL电平切换选择模块与所述TTL转RS485电平的转换收发控制模块电性连接；

所述TTL接线模块包括RS232_RX端、RS232_TX端、RXD端、X_EN端、TXD端、电源端及接地端；

所述TTL转RS485电平的转换收发控制模块包括RO管脚、RE管脚、DE管脚、DI管脚、第一VCC管脚、A管脚、B管脚和第一GND管脚；

所述TTL转RS232电平的转换模块包括C1+管脚、C1-管脚、C2+管脚、C2-管脚、T1IN管脚、T2IN管脚、R1OUT管脚、R2OUT管脚、T1OUT管脚、T2OUT管脚、R1IN管脚、R2IN管脚、V+管脚、V-管脚、第二VCC管脚和第二GND管脚。

本实用新型为了解决其技术问题，所采用的进一步技术方案是：

进一步地说，所述RO管脚与所述R1OUT管脚电连接，所述RE管脚在取非后分别电连接有第四电阻、第五电阻及DE管脚，所述第四电阻与所述X_EN端电连接，所述第五电阻还与NPN三极管的集电极、第一电阻电连接，所述NPN三极管的发射极电连接有电源，所述NPN三极管的基极通过第三电阻与所述DI管脚及所述T1IN管脚电连接，所述第一电阻电接地。

进一步地说，所述第一VCC管脚分别电连接有电源、第一电容、第二电阻，所述第一电容还与所述第一GND管脚电连接并接地，所述第二电阻还与所述A管脚电连接，所述B管脚通过第六电阻接地。

进一步地说，所述C1+管脚与所述C1-管脚之间串联有第三电容，所述C2+管脚与所述C2-管脚之间串联有第六电容，所述第二VCC管脚分别电连接有电源及第二电容，所述第二电容接地，所述V+管脚及所述V-管脚分别通过第五电容、第四电容接地，所述T1OUT管脚电连接有第九电阻及第八电阻，所述第九电阻还与所述B管脚电连接，所述第八电阻还与所述A管脚电连接，所述R1IN管脚电连接有第七电阻及第十电阻，所述第七电阻还与所述B管脚电连接，所述第十电阻还与所述A管脚电连接。

进一步地说，包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻，所述第十一电阻的一端电连接所述TXD端，所述第十一电阻的另一端电连接所述R1OUT管脚，所述第十二电阻的一端电连接所述RXD端，所述第十二电阻的另一端电连接所述T1IN管脚，所述第十三电阻的一端电连接所述TXD端，所述第十三电阻的另一端电连接所述T1IN管脚，所述第十四电阻的一端电连接所述RXD端，所述第十四电阻的另一端电连接所述R1OUT管脚。

进一步地说，所述T2IN管脚、R2OUT管脚、T2OUT管脚和R2IN管脚皆悬空设置。

进一步地说，所述第一电阻的阻值为4.7k欧姆，所述第二电阻的阻值为4.7k欧姆，所述第三电阻的阻值为510欧姆，所述第四电阻、第九电阻、第十电阻、第十三电阻及第十四电阻的阻值皆为0欧姆，所述第六电阻的阻值为4.7k欧姆，所述第五电阻、第七电阻、第八电阻、第十一电阻及第十二电阻皆为0欧姆的NC预留电阻。

进一步地说，所述第一电容的电容值为100NF，所述第二电容的电容值为100NF，所述第三电容的电容值为1UF,所述第四电容的电容值为100NF,所述第五电容的电容值为100NF,所述第六电容的电容值为1UF。

进一步地说，所述TTL接线模块的第四管脚、第十二管脚及第十四管脚皆接地设置。

本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型具有自动收发控制功能，TTL转RS485电平的转换收发控制模块设有RE管脚和DE管脚，接收使能为RE管脚，低电平有效，发送使能为DE管脚，高电平有效；发送使能引脚为DE引脚，高电平有效，将RE管脚和DE管脚电接并接在NPN三极管Q1的集电极，集电极接第一电阻R1下拉，上电初始化为低电平，默认为接收状态，同时TTL转RS485电平的转换收发控制模块输出端的A管脚第二电阻R2上拉，B管脚第二电阻R2下拉，使得A管脚电平默认高于B管脚电平，通过TXD0的发送管脚状态控制NPN三极管Q1的基极：当TXD0发送高电平时，NPN三极管Q1不导通，RE/DE为低电平，为接收状态，由于A管脚电压高于B管脚电压，所以输出为高电平；当TXD0发送低电平时，NPN三极管Q1导通，RE/DE为高电平，为发送0状态，输出A管脚电压低于B管脚电压，所以输出为低电平，如此循环，做到收发自动控制，无需外部GPIO参与，降低了成本，节省软件资源，事件响应速度更快；

二、本实用新型硬件上对外采用统一的3P接线端子，分别是TX+/A，TX-/B和GND，现场按照实际的通讯方式接入对应的端子，如果是RS232通讯接口方式，则电接外部端子TX+、TX-和GND，如果是RS485通讯接口方式，则电接A管脚和B管脚，GND不接，对内信号统一为TXD和RXD，通过MOS管快速切换通讯模式，实现RS232通讯模式和RS485通讯模式之间的切换，将RS232通讯接口和RS485通讯接口集成于一体，节约通讯设备的布板空间，实现端子的重用，降低了设备成本，通讯方式切换便捷，无需繁杂的重新接线和敷线。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种RS485和RS232通讯转换装置的模块连接示意图；

图2为本实用新型所述的TTL转RS232电平的转换模块内部示意图；

图3为本实用新型所述的TTL转RS485电平的转换收发控制模块内部示意图；

附图中各部分标记如下：

TTL接线模块1、TTL转RS232电平的转换模块2、TLL电平切换选择模块3和TTL转RS485电平的转换收发控制模块4。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例

一种RS485和RS232通讯转换装置，如图1-图3所示，包括TTL接线模块1、TTL转RS232电平的转换模块2、TLL电平切换选择模块3和TTL转RS485电平的转换收发控制模块4；

TTL接线模块1分别电性连接TTL转RS232电平的转换模块2、TLL电平切换选择模块3及TTL转RS485电平的转换收发控制模块4；

TTL转RS232电平的转换模块2分别电性连接TLL电平切换选择模块3及TTL转RS485电平的转换收发控制模块4；

TLL电平切换选择模块3与TTL转RS485电平的转换收发控制模块4电性连接；

TTL接线模块1包括RS232_RX端、RS232_TX端、RXD端、X_EN端、TXD端、电源端（3V电源端）及接地端；

TTL转RS485电平的转换收发控制模块4包括RO管脚、RE管脚、DE管脚、DI管脚、第一VCC管脚、A管脚、B管脚和第一GND管脚；

TTL转RS232电平的转换模块2包括C1+管脚、C1-管脚、C2+管脚、C2-管脚、T1IN管脚、T2IN管脚、R1OUT管脚、R2OUT管脚、T1OUT管脚、T2OUT管脚、R1IN管脚、R2IN管脚、V+管脚、V-管脚、第二VCC管脚和第二GND管脚。

RO管脚与R1OUT管脚电连接，RE管脚在取非后分别电连接有第四电阻R4、第五电阻R5及DE管脚，第四电阻R4与X_EN端电连接，第五电阻R5还与NPN三极管Q1的集电极、第一电阻R1电连接，NPN三极管Q1的发射极电连接有电源，NPN三极管Q1的基极通过第三电阻R3与DI管脚及T1IN管脚电连接，第一电阻R1电接地。

第一VCC管脚分别电连接有3V电源、第一电容C1、第二电阻R2，第一电容C1还与第一GND管脚电连接并接地，第二电阻R2还与A管脚电连接，B管脚通过第六电阻R6接地。

C1+管脚与C1-管脚之间串联有第三电容C3，C2+管脚与C2-管脚之间串联有第六电容C6，第二VCC管脚分别电连接有3V电源及第二电容C2，第二电容C2接地，V+管脚及V-管脚分别通过第五电容C5、第四电容C4接地，T1OUT管脚电连接有第九电阻R9及第八电阻R8，第九电阻R9还与B管脚电连接，第八电阻R8还与A管脚电连接，R1IN管脚电连接有第七电阻R7及第十电阻R10，第七电阻R7还与B管脚电连接，第十电阻R10还与A管脚电连接。

包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14，第十一电阻R11的一端电连接TXD端，第十一电阻R11的另一端电连接R1OUT管脚，第十二电阻R12的一端电连接RXD端，第十二电阻R12的另一端电连接T1IN管脚，第十三电阻R13的一端电连接TXD端，第十三电阻R13的另一端电连接T1IN管脚，第十四电阻R14的一端电连接RXD端，第十四电阻R14的另一端电连接R1OUT管脚。

T2IN管脚、R2OUT管脚、T2OUT管脚和R2IN管脚皆悬空设置。

第一电阻R1的阻值为4.7k欧姆，第二电阻R2的阻值为4.7k欧姆，第三电阻R3的阻值为510欧姆，第四电阻R4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十三电阻R13及第十四电阻R14的阻值皆为0欧姆，第六电阻R6的阻值为4.7k欧姆，第五电阻R5、第七电阻R7、第八电阻R8、第十一电阻R11及第十二电阻R12皆为0欧姆的NC预留电阻。

第一电容C1的电容值为100NF，第二电容C2的电容值为100NF，第三电容C3的电容值为1UF,第四电容C4的电容值为100NF,第五电容C5的电容值为100NF,第六电容C6的电容值为1UF。

TTL接线模块1的第四管脚、第十二管脚及第十四管脚皆接地设置。

本实用新型工作过程及原理：

本实用新型的TTL转RS485电平的转换收发控制模块设有RE管脚和DE管脚，接收使能为RE管脚，低电平有效，发送使能为DE管脚，高电平有效；发送使能引脚为DE引脚，高电平有效，将RE管脚和DE管脚电接并接在NPN三极管Q1的集电极，集电极接第一电阻R1下拉，上电初始化为低电平，默认为接收状态，同时TTL转RS485电平的转换收发控制模块输出端的A管脚第二电阻R2上拉，B管脚第二电阻R2下拉，使得A管脚电平默认高于B管脚电平，通过TXD0的发送管脚状态控制NPN三极管Q1的基极：当TXD0发送高电平时，NPN三极管Q1不导通，RE/DE为低电平，为接收状态，由于A管脚电压高于B管脚电压，所以输出为高电平；当TXD0发送低电平时，NPN三极管Q1导通，RE/DE为高电平，为发送0状态，输出A管脚电压低于B管脚电压，所以输出为低电平，如此循环，做到收发自动控制，无需外部GPIO参与，降低了成本，节省软件资源，事件响应速度更快；

另外，本实用新型硬件上对外采用统一的3P接线端子，分别是TX+/A，TX-/B和GND，现场按照实际的通讯方式接入对应的端子，如果是RS232通讯接口方式，则电接外部端子TX+、TX-和GND，如果是RS485通讯接口方式，则电接A管脚和B管脚，GND不接，对内信号统一为TXD和RXD，通过MOS管快速切换通讯模式，实现RS232通讯模式和RS485通讯模式之间的切换，将RS232通讯接口和RS485通讯接口集成于一体，节约通讯设备的布板空间，实现端子的重用，降低了设备成本，通讯方式切换便捷，无需繁杂的重新接线和敷线。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：包括TTL接线模块（1）、TTL转RS232电平的转换模块（2）、TLL电平切换选择模块（3）和TTL转RS485电平的转换收发控制模块（4）；

所述TTL接线模块（1）分别电性连接所述TTL转RS232电平的转换模块（2）、TLL电平切换选择模块（3）及TTL转RS485电平的转换收发控制模块（4）；

所述TTL转RS232电平的转换模块（2）分别电性连接所述TLL电平切换选择模块（3）及TTL转RS485电平的转换收发控制模块（4）；

所述TLL电平切换选择模块（3）与所述TTL转RS485电平的转换收发控制模块（4）电性连接；

所述TTL接线模块（1）包括RS232_RX端、RS232_TX端、RXD端、X_EN端、TXD端、电源端及接地端；

所述TTL转RS485电平的转换收发控制模块（4）包括RO管脚、RE管脚、DE管脚、DI管脚、第一VCC管脚、A管脚、B管脚和第一GND管脚；

所述TTL转RS232电平的转换模块（2）包括C1+管脚、C1-管脚、C2+管脚、C2-管脚、T1IN管脚、T2IN管脚、R1OUT管脚、R2OUT管脚、T1OUT管脚、T2OUT管脚、R1IN管脚、R2IN管脚、V+管脚、V-管脚、第二VCC管脚和第二GND管脚。

2.根据权利要求1所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：所述RO管脚与所述R1OUT管脚电连接，所述RE管脚在取非后分别电连接有第四电阻、第五电阻及DE管脚，所述第四电阻与所述X_EN端电连接，所述第五电阻还与NPN三极管的集电极、第一电阻电连接，所述NPN三极管的发射极电连接有电源，所述NPN三极管的基极通过第三电阻与所述DI管脚及所述T1IN管脚电连接，所述第一电阻电接地。

3.根据权利要求2所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：所述第一VCC管脚分别电连接有电源、第一电容、第二电阻，所述第一电容还与所述第一GND管脚电连接并接地，所述第二电阻还与所述A管脚电连接，所述B管脚通过第六电阻接地。

4.根据权利要求3所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：所述C1+管脚与所述C1-管脚之间串联有第三电容，所述C2+管脚与所述C2-管脚之间串联有第六电容，所述第二VCC管脚分别电连接有电源及第二电容，所述第二电容接地，所述V+管脚及所述V-管脚分别通过第五电容、第四电容接地，所述T1OUT管脚电连接有第九电阻及第八电阻，所述第九电阻还与所述B管脚电连接，所述第八电阻还与所述A管脚电连接，所述R1IN管脚电连接有第七电阻及第十电阻，所述第七电阻还与所述B管脚电连接，所述第十电阻还与所述A管脚电连接。

5.根据权利要求4所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻，所述第十一电阻的一端电连接所述TXD端，所述第十一电阻的另一端电连接所述R1OUT管脚，所述第十二电阻的一端电连接所述RXD端，所述第十二电阻的另一端电连接所述T1IN管脚，所述第十三电阻的一端电连接所述TXD端，所述第十三电阻的另一端电连接所述T1IN管脚，所述第十四电阻的一端电连接所述RXD端，所述第十四电阻的另一端电连接所述R1OUT管脚。

6.根据权利要求1所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：所述T2IN管脚、R2OUT管脚、T2OUT管脚和R2IN管脚皆悬空设置。

7.根据权利要求5所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：所述第一电阻的阻值为4.7k欧姆，所述第二电阻的阻值为4.7k欧姆，所述第三电阻的阻值为510欧姆，所述第四电阻、第九电阻、第十电阻、第十三电阻及第十四电阻的阻值皆为0欧姆，所述第六电阻的阻值为4.7k欧姆，所述第五电阻、第七电阻、第八电阻、第十一电阻及第十二电阻皆为0欧姆的NC预留电阻。

8.根据权利要求5所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：所述第一电容的电容值为100NF，所述第二电容的电容值为100NF，所述第三电容的电容值为1UF,所述第四电容的电容值为100NF,所述第五电容的电容值为100NF,所述第六电容的电容值为1UF。

9.根据权利要求5所述的一种RS485和RS232通讯转换装置，其特征在于：所述TTL接线模块（1）的第四管脚、第十二管脚及第十四管脚皆接地设置。

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