CN2409547Y - 一种微型自记仪器的通讯接口装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型自记仪器与计算机连接用的通讯接口装置,其结构特点是,将CMOS电平转换为RS232电平装置的正电源部分由二极管、电阻、稳压二极管、电解电容组成。在回路中二极管起单向导电作用,可防止RS232的CTS端和RTS悬空情况下,电源从CMOS的TX端经电阻、稳压二极管流向地回路而形成的电流耗。或者在回路中加设升压电路,使通讯接口适用范围拓宽。用现有技术相比,本实用新型具有通讯可靠、适用范围广、省电池能源的特点。
Description
本实用新型涉及微型自记仪器与计算机连接用的通讯接口装置，特别是通过通讯接口实现将RS232电平与CMOS电平或TTL电平相互转换的装置。
随着微电子技术的发展，出现了许多以电池供电的智能化微型自记仪器，这类仪器以微处理器为核心，能定时自动记录被测数据，并将测量结果保存在其内部的存储器中，存储的结果可以通过计算机进行读取。微型自记仪与计算机连接必须设有通讯接口，并需要将RS232电平与CMOS电平或TTL电平相互转换。因为RS232电平与CMOS电平相互转换和RS232电平与TTL电平相互转换装置可以完全相同，所以本说明书只叙述RS232电平与CMOS电平相互转换装置。现有技术中两种电平互为转换的装置是这样实现的：将RS232电平转换为CMOS电平装置，它是由电池电压VDD、电阻R1～R3、NPN型三极管T1和二极管Z1组成。所述三极管T1的基极与二极管Z1负极、电阻R2相接，电阻R2另一端与电阻R3相接后接RS232的TX端，电阻R3另一端、二极管Z1正极、三极管T1发射极均接地，而三极管T1集电极与电阻R1相接并接CMOS的RX端，电阻R1另一端与电池电压VDD相接。而将CMOS电平转换为RS232电平装置，是由电池电压VDD、三个电阻、PNP型三极管、二极管及电解电容组成。所述三极管基极与电阻一、电阻二相接，电阻一另一端与三极管发射极、电池电压VDD相接，电阻二另一端接CMOS的TX端，三极管集电极与电阻三相接后接RS232的RX端，电阻三另一端与二极管正极、电解电容负极相接，二极管负极接RS232的TX端，电解电容正极接地。当RS232的TX端闲置时，其上有一个负电压，在目前的计算机中一般为-8V左右。该负电压通过二极管和地回路对电解电容充电，使电解电容处形成稳定的负电压。当CMOS为逻辑1时，三极管处于关断状态。此时电阻三起下拉作用，在RS232的RX端形成-8V左右的电平。当CMOS为逻辑0时，三极管处于导通状态，在RS232的RX端形成VDD-VCE电压，此时有电流通过电阻三而流向电解电容，电阻三起限流作用。电解电容处的电压上升也可能使二极管导通而有电流流向RS232的TX端。由于在RS232的TX端形成的正电压为VDD-0.2V左右，而RS232电平要求的正电压为3V-25V，所以上述装置仅适用于使用电池电压大于3.2V的自记仪器。又由于此装置在使用过程中存在电源本身的消耗能量问题，使电压下降，因此该装置只能用于电池电压大于4V的自记仪器才可靠。当电池电压在3V左右时，可能造成通讯失控，因而使用3V电压电池的微型自记仪则无法使用，所以说，此种通讯接口转换电平装置，存在着通讯可靠性差、适用范围窄和电池能量消耗多的缺点。
为了克服上述现有技术中的缺点，本实用新型的发明目的是提供一种适用范围宽、通讯可靠性好、电池能量消耗少的微型自记仪器的通讯接口装置。它可用于使用电压为3V或3V以上锂电池及各类电池的微型自记仪器与计算机接口相接。
为了达到上述的发明目的，本实用新型的技术方案可以采用如下两种方式得以实现。
下面结合附图和采用的技术方案对本实用新型加以说明。
图1中包括现有技术和本实用新型使用的将RS232电平转换为CMOS电平装置及将CMOS电平转换为RS232电平装置一种方案原理连接图。
图2中包括现有技术和本实用新型使用的将RS232电平转换为CMOS电平装置及将CMOS电平转换为RS232电平装置的另一种方案原理连接图。
参看图1，微型自记仪器的通讯接口装置，它包括将RS232电平转换成CMOS电平装置和将CMOS电平转换为RS232电平装置。所述将RS232电平转换为CMOS电平装置，已在本说明书背景技术描述，并同所述的现有技术相同，不再赘述。本实用新型的结构特点是，所述将CMOS电平转换为RS232电平装置，是由电阻R4～R7，PNP型三极管T2、二极管Z2～Z6、电解电容C1和C2组成。所述三极管T2的基极与电阻R5和R4相接，电阻R5的另一端接CMOS的TX端，电阻R4另一端与三极管T2发射极、二极管Z2负极相接，二极管Z2正极与稳压二极管Z3负极、电解电容C2正极、电阻R7相接，稳压二极管Z3正极、电解电容C2负极接地，电阻R7另一端与二极管Z5和Z6的负极相接，二极管Z5的正极接RS232的CTS端，二极管Z6的正极接RS232的RTS端，三极管T2集电极与电阻R6相接后接RS232的RX端，电阻R6另一端与电解电容C1负极、二极管Z4正极相接，二极管Z4负极接RS232的TX端，电解电容C1正极接地回路。
参看图2，微型自记仪器的通讯接口装置，它包括将RS232电平转换成CMOS电平装置和将CMOS电平转换为RS232电平装置。所述将RS232电平转换成CMOS电平装置同已述的现有技术相同，不再赘述。本实用新型的结构特点是，所述将CMOS电平转换为RS232电平装置，是由电阻R8～R10、PNP型三极管T3、二极管Z7、电解电容C3和升压电路模块U1组成。所述三极管T3的基极与电阻R9和R8相接，电阻R9的另一端接CMOS的TX端，电阻R8另一端与三极管T2发射极、升压电路模块U1的OUT脚相接，来自微处理器I/O口接点与升压电路模块U1的SHDN脚相接，升压电路模块U1又分别与电池电压VDD和地回路相接，三极管T3集电极与电阻R10相接后接RS232的RX端，电阻R10另一端与电解电容C3负极、二极管Z7正极相接，二极管Z7负极接RS232的TX端，电解电容C3正极接地回路。
上述的第一种技术方案，在将CMOS电平转换为RS232电平装置中，由于它的正电源部分是由二极管Z2、稳压二极管Z3、电解电容C2、电阻R7、二极管Z5、二极管Z6组成。二极管Z2起单向导电作用。因此可防止在RS232的CTS端和RTS端悬空的情况下电源从CMOS的TX端经电阻R5、电阻R4和稳压二极管Z3流向地回路而形成电流耗。又由于稳压二极管Z3和电解电容C2起稳压作用，电阻R7起限流作用，二极管Z5和Z6起隔离和保护作用。所以它们一方面能防止RS232的CTS端和RTS端短路，另一方面防止与计算机插接时对RS232的CTS端和RTS端造成冲击。保证了通讯的稳定性和可靠性。上述的第二种技术方案，在将CMOS电平转换为RS232电平装置中，由于在三极管T3发射极和电池电压VDD间加了一个由微处理器控制关断的升压电路，因而在电池电压不足时，也可使通讯保证，使通讯接口装置适用范围加宽，尤其适用于使用电压为3V或3.6V锂电池的微型自记仪器与计算机连接用。同现有技术相比，本实用新型具有通讯可靠性好、适用范围宽、不消耗电池能量的特点，值得广泛推广使用。
当然，上述的两种方案，同样适用于TTL电平与RS232电平的相互转换。另外在装置中各三极管可以采用相应的场效应管替代。诸如此类的技术方案均属本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种微型自记仪器的通讯接口装置，它包括将RS232电平转换为CMOS电平装置和将CMOS电平转换为RS232电平装置，所述将RS232电平转换为CMOS电平装置，是由电池电压VDD、电阻R1～R3、NPN型三极管T1和二极管Z1组成，所述三极管T1的基极与二极管Z1负极、电阻R2相接，电阻R2另一端与电阻R3相接后接RS232的TX端，电阻R3另一端、二极管Z1正极、三极管T1发射极均接地，三极管T1集电极与电阻R1相接并接CMOS的RX端，电阻R1另一端与电池电压VDD相接，其特征是：所述将CMOS电平转换为RS232电平装置，是由电阻R4～R7、PNP型三极管T2、二极管Z2～Z6、电解电容C1和C2组成，所述三极管T2的基极与电阻R5和R4相接，电阻R5的另一端接CMOS的TX端，电阻R4另一端与三极管T2发射极、二极管Z2负极相接，二极管Z2正极与稳压二极管Z3负极、电解电容C2正极、电阻R7相接，稳压二极管Z3正极、电解电容C2负极接地，电阻R7另一端与二极管Z5和Z6的负极相接，二极管Z5的正极接RS232的CTS端，二极管Z6的正极接RS232的RTS端，三极管T2集电极与电阻R6相接后接RS2323的RX端，电阻R6另一端与电解电容C1负极、二极管Z4正极相接，二极管Z4负极接RS232的TX端，电解电容C1正极接地。
2.一种微型自记仪器的通讯接口装置，它包括将RS232电平转换为CMOS电平装置和将CMOS电平转换为RS232电平装置，所述将RS232电平转换为CMOS电平装置，是由电池电压VDD、电阻R1～R3、NPN型三极管T1和二极管Z1组成，所述三极管T1的基极与二极管Z1负极、电阻R2相接，电阻R2另一端与电阻R3相接并接RS232的TX端，电阻R3另一端、二极管Z1正极、三极管T1发射极均接地，三极管T1集电极与电阻R1相接并接CMOS的RX端，电阻R1另一端与电池电压VDD相接，其特征是：所述将CMOS电平转换为RS232电平装置，是由电阻R8～R10、PNP型三极管T3、二极管Z7、电解电容C3和电路模块U1组成，所述三极管T3的基极与电阻R9和R8相接，电阻R9的另一端接CMOS的TX端，电阻R8的另一端与三极管T2发射极、电路模块U1的OUT脚相接，来自微处理器I/O口接点与电路模块U1的SHDN脚相接，电路模块U1又分别与电池电压VDD和地回路相接，三极管T3集电极与电阻R10相接后接RS232的RX端，电阻R10另一端与电解电容C3负极、二极管Z7正极相接，二极管Z7负极接RS232的TX端，电解电容C3正极接地。
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| CN (1) | CN2409547Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100429638C (zh) * | 2003-03-19 | 2008-10-29 | 思科技术公司 | 用于自动确定dte/dce连接的方法和系统 |
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1999
- 1999-09-28 CN CN 99248662 patent/CN2409547Y/zh not_active Expired - Fee Related
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