CN219087144U - 一种自适应rs232和rs485接口的数据传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，包括：接口判决电路，其包括由两个运算放大器构成的绝对值电路以及电压比较器，所述绝对值电路的输出作为所述电压比较器的输入；选择控制电路，其由多路模拟开关芯片构成；所述多路模拟开关芯片的开关公共端与外部接线端子连接，所述多路模拟开关芯片的开关选择端分别与RS232接口电路和RS485接口电路连接；所述多路模拟开关芯片的控制端与所述电压比较器的输出连接；微处理器，其TXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL发送输入引脚直连，其RXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚连接。

Description

一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，尤其涉及一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着物联网技术的飞速发展，工业现场设备的联网需求也越来越迫切，传统工业控制设备通常使用串行通讯口将各种信息与上位机进行交互，常见串行接口类型主要有RS232和RS485两种方式。

智能联网设备通过连接工业设备的串行通讯口，并将相关数据通过蜂窝网络进行传输，以便和网络上的指定服务器进行交互。然而由于工业设备的生产厂家不同或型号设计有区别，有的设备使用RS232串行接口，有的使用RS485串行接口。因为RS232和RS485的接口电平规范不一致，所以联网采集设备需要设计多个串行接口以应对不同接口的工业设备，导致联网采集设备型号复杂多样，业务开通比较费时费力，开通效率不高。

发明内容

本实用新型为了解决上述问题，提供了一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，所述方案基于一种RS232和RS485接口自适应电路使得智能联网设备同一个串行接口既能连接RS232接口又能连接RS485接口；所述方案采用RS232和RS485外部共端子以及内部自动识别的设计，仅使用三个接线端子即可实现RS232和RS485接口的自适应。

根据本实用新型实施例的第一个方面，提供了一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，包括：

接口判决电路，其包括由两个运算放大器构成的绝对值电路以及电压比较器，所述绝对值电路的输出作为所述电压比较器的输入；

选择控制电路，其由多路模拟开关芯片构成；所述多路模拟开关芯片的开关公共端与外部接线端子连接，所述多路模拟开关芯片的开关选择端分别与RS232接口电路和RS485接口电路连接；所述多路模拟开关芯片的控制端与所述电压比较器的输出连接；所述RS232接口电路和RS485接口电路分别为RS232接口芯片和RS485接口芯片；

微处理器，其TXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL发送输入引脚直连，其RXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚连接。

进一步的，所述微处理器的RXD引脚与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚之间分别设置有二极管。

进一步的，所述电压比较器采用运算放大器实现，其接收所述绝对值电路的输出电平。

进一步的，所述数据传输装置还包括通讯模组，所述微处理器通过所述通讯模组与网络服务器进行数据通讯。

根据本实用新型实施例的第二个方面，提供了一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，包括：

接口判决电路，其包括由两个运算放大器构成的绝对值电路以及电压比较器，所述绝对值电路的输出作为所述电压比较器的输入；所述电压比较器的输出端分别与RS232接口电路和RS485接口电路的休眠控制引脚连接；其中，所述RS232接口电路和RS485接口电路采用带休眠功能的RS232接口芯片和RS485接口芯片；

微处理器，其TXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL发送输入引脚直连，其RXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述方案提供了一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，所述方案基于一种RS232和RS485接口自适应电路使得智能联网设备同一个串行接口既能连接RS232接口又能连接RS485接口；所述方案采用RS232和RS485外部共端子以及内部自动识别的设计，仅使用三个接线端子即可实现RS232和RS485接口的自适应。

(2)本实用新型所述方案采用一个对外接口能够支持RS232及RS485两种接口串行通讯，有效减少了设备型号和分类，便于采购和安装；同时，大大减小了设备体积，并有效提升了设备美观性。

(3)相对于传统方法采用5-6个端子支持RS232或RS485接入，有的还需要软件设置或拨码开关辅助配合来选择哪个接口电路工作，本实用新型所述方案采用RS232和RS485共用三个接线端子的方式，能够自动选择并适配对应接口，使用简便有效。

本实用新型附加方面的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

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例一中所述的一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中所述的接口判决电路示意图；

图3为本实用新型实施例一中所述的选择控制电路示意图；

图4为本实用新型实施例一中所述的双路接口示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

术语解释：

RS232标准接口(又称E IA RS232)：其是常用的串行通信接口标准之一，它是由美国电子工业协会(E l ectron i c I ndustry Assoc i at i on，E IA)联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定，其全名是“数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。

RS485又名T IA-485-A,ANS I/T I A/E IA-485或T IA/E IA-485：RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。

实施例一：

本实施例的目的是提供一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，包括：

接口判决电路，其包括由两个运算放大器构成的绝对值电路以及电压比较器，所述绝对值电路的输出作为所述电压比较器的输入；

选择控制电路，其由多路模拟开关芯片构成；所述多路模拟开关芯片的开关公共端与外部接线端子连接，所述多路模拟开关芯片的开关选择端分别与RS232接口电路和RS485接口电路连接；所述多路模拟开关芯片的控制端与所述电压比较器的输出连接；所述RS232接口电路和RS485接口电路分别为RS232接口芯片和RS485接口芯片；

微处理器，其TXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL发送输入引脚直连，其RXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚连接。

进一步的，所述微处理器的RXD引脚与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚之间分别设置有二极管。

进一步的，所述电压比较器采用运算放大器实现，其接收所述绝对值电路的输出电平。

进一步的，所述接口判决电路输入为RS232信号时，所述接口判决电路输出为低电平。

进一步的，所述接口判决电路输入为RS485信号时，所述接口判决电路输出为高电平。

进一步的，所述数据传输装置还包括通讯模组，所述微处理器通过所述通讯模组与网络服务器进行数据通讯。

进一步的，所述通讯模组为2G、3G、4G、5G、WI F I或有线网模块。

具体的，为了便于理解，以下结合附图对本实施例所述方案进行详细说明：

为了解决现有技术存在的问题，本实施例提供了一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，基于所述装置实现智能联网设备同一个串行接口既能连接RS232接口的工业现场设备又能连接RS485接口的工业现场设备。如图1所示，一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置包括接口判决电路、选择控制电路、微处理器以及通讯模组，其中，所述接口判决电路用于将接入端子的信号进行计算后判决是RS232信号还是RS485信号，并输出一个高低电平指示信号给选择控制电路；选择控制电路用于根据接口类型指示信号将输入端子和对应的接口电路连通，此时，微处理器的TTL串行接口就可以正常收发数据了，再通过通讯模组以2G/3G/4G/WI F I或有线网等途径将相关信息和网络服务器进行交互，以下对本实施例数据传输装置的各组成电路进行详细说明：

如图2所示，所述接口判决电路由两个运算放大器构成绝对值电路，通过该电路计算接线端子上相关信号的电压值，其中，RS232标准规定逻辑“1”的电平为-6V～-15V，逻辑“0”的电平为+6V～+15V，经过所述绝对值电路后的+6V～+15V的电平送入第三个运算放大器和标准5.5V电压进行电压比较，电压比较器(即第三个运算放大器)输出低电平；而RS485接口信号经过求绝对值后不会高于5V，经过电压比较器比较后输出高电平，接口判决电路将这个RS232或RS485指示信号SEL输出给选择控制电路。

如图3所示，选择控制电路由多路模拟开关芯片构成，其开关公共端X、Y连到接线端子，开关选择端X0、Y0、X1、Y1分别连接RS232接口芯片和RS485接口芯片，其中，所述RS232接口芯片的TXD_引脚与所述开关选择端X0连接，所述RS232接口芯片的RXD_引脚与所述开关选择端Y0连接；所述RS485接口芯片的B_引脚与所述开关选择端X1连接，所述RS485接口芯片的A_引脚与所述开关选择端Y1连接；控制端主要由接口判决电路输出的SEL信号来控制接线端子和哪个接口电路连通。当SEL信号为低电平时X连通X0,Y连通Y0，选中RS232接口芯片。反之当SEL信号为高电平时选中RS485接口芯片。

如图4所示，智能联网设备(即所述数据传输装置)中设有RS232接口芯片和RS485接口芯片，微处理器输出的TXD信号直连RS232接口芯片和RS485接口芯片的TTL发送输入引脚，而RS232接口芯片和RS485接口芯片的TTL接收输出引脚的信号各自经过一个二极管后合并接入微处理器RXD引脚，能够有效保证两块接口电路之间互不干扰。

优选的，本实施例所述方案也可以不使用选择控制电路，而选用带休眠功能的RS232和RS485接口芯片，利用接口判决电路产生的SEL信号去控制非选中通讯接口芯片进入休眠模式或使芯片掉电，从而进一步降低设计复杂度和节省成本，其具体细节在实施例二中进行详细说明。

实施例二：

本实施例的目的是提供另一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置。

一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，包括：

接口判决电路，其包括由两个运算放大器构成的绝对值电路以及电压比较器，所述绝对值电路的输出作为所述电压比较器的输入；所述电压比较器的输出端分别与RS232接口电路和RS485接口电路的休眠控制引脚连接；其中，所述RS232接口电路和RS485接口电路采用带休眠功能的RS232接口芯片和RS485接口芯片；

微处理器，其TXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL发送输入引脚直连，其RXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚连接。

进一步的，所述微处理器的RXD引脚与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚之间分别设置有二极管。

进一步的，所述电压比较器采用运算放大器实现，其接收所述绝对值电路的输出电平。

上述实施例提供的一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置可以实现，具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，包括：

接口判决电路，其包括由两个运算放大器构成的绝对值电路以及电压比较器，所述绝对值电路的输出作为所述电压比较器的输入；

选择控制电路，其由多路模拟开关芯片构成；所述多路模拟开关芯片的开关公共端与外部接线端子连接，所述多路模拟开关芯片的开关选择端分别与RS232接口电路和RS485接口电路连接；所述多路模拟开关芯片的控制端与所述电压比较器的输出连接；

微处理器，其TXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL发送输入引脚直连，其RXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚连接。

2.如权利要求1所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述微处理器的RXD引脚与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚之间分别设置有二极管。

3.如权利要求1所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述电压比较器采用运算放大器实现，其接收所述绝对值电路的输出电平。

4.如权利要求1所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述接口判决电路输入为RS232信号时，所述接口判决电路输出为低电平。

5.如权利要求1所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述接口判决电路输入为RS485信号时，所述接口判决电路输出为高电平。

6.如权利要求1所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述数据传输装置还包括通讯模组，所述微处理器通过所述通讯模组与网络服务器进行数据通讯。

7.如权利要求6所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述通讯模组为2G、3G、4G、5G、WIFI或有线网模块。

8.一种自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，包括：

接口判决电路，其包括由两个运算放大器构成的绝对值电路以及电压比较器，所述绝对值电路的输出作为所述电压比较器的输入；所述电压比较器的输出端分别与RS232接口电路和RS485接口电路的休眠控制引脚连接；其中，所述RS232接口电路和RS485接口电路采用带休眠功能的RS232和RS485接口芯片；

微处理器，其TXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL发送输入引脚直连，其RXD引脚分别与RS232接口电路和RS485接口电路的TTL接收输出引脚连接。

9.如权利要求8所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述微处理器的RXD引脚与RS232和RS485接口芯片的TTL接收输出引脚之间分别设置有二极管。

10.如权利要求8所述的自适应RS232和RS485接口的数据传输装置，其特征在于，所述电压比较器采用运算放大器实现，其接收所述绝对值电路的输出电平。

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