KR100397568B1

KR100397568B1 - 적외선 시리얼 변환 장치

Info

Publication number: KR100397568B1
Application number: KR10-2001-0024668A
Authority: KR
Inventors: 안홍선
Original assignee: 엘지산전 주식회사
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2003-09-17
Also published as: KR20020085264A

Abstract

본 발명은 적외선 시리얼 변환 장치에 관한 것으로,시리얼 통신 신호의 자체 신호를 사용하여 별도의 외부 전원 공급장치를 필요로 하지 않는 적외선 시리얼 변환 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 송신 신호를 제어하여 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력 신호의 상승 및 하강 시간을 조절하는 조절부와, 상기 조절부의 신호에 의해 온/오프 되어 상기 제어부의 신호를 출력하는 제1 트랜지스터와, 제1 트랜지스터의 동작에 따라 상기 송신 신호의 파형의 왜곡을 없애는 제2 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터의 출력 전압을 제1, 제2 저항에의해분압시켜 과전류가 차단된 전류에 의해 점멸하는 송신용 적외선 발광 다이오드로 이루어진 송신부와; 외부 적외선 신호를 수신하면 단락 상태가 되어 제어 신호를 출력하는 수신용 적외선 발광 다이오드와, 상기 수신용 적외선 발광 다이오드를 통해 신호를 입력받아송신요구신호에 의해 수신용 데이터측으로상기제어 신호를 출력하는 제3 트랜지스터로 이루어진 수신부로 구성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 노트북의 시리얼 통신 제어 신호선을 사용하여 별도의 전원 공급 장치를 사용하지 않음으로써 크기를 작고 가볍게 만들수 있고, 전원부에서 발생할 수 있는 불량의 소지를 줄일 수 있으며 각종 수동 소자만을 사용하므로 적외선 시리얼 변환칩에 비해 수명이 길고 온도 변화에 민감하지 않은 효과가 있다.

Description

적외선 시리얼 변환 장치{INFRARED SERIAL CONVERTING APPARATUS}

본 발명은 적외선 시리얼 변환 장치에 관한 것으로, 특히 시리얼 통신 신호의 자체 신호를 사용하여 별도의 외부 전원 공급장치를 필요로 하지 않는 적외선 시리얼 변환 장치에 관한 것이다.

일반적으로 알에스232(RS-232)시리얼 케이블은 25핀 또는 9핀의 커넥터를 사용하며 보호 계전기나 계량기와 같은 산업용 기기의 경우, 사용자가 그 기기의 데이터 설정이나 감시등을 위하여 노트북, 모니터링 혹은 설정용 단말기를 통하여 기기와 상기 알에스232간의 시리얼 통신을 하게 된다. 일반 PC와 같이 접촉성 시리얼 케이블을 이용하여 시리얼 통신을 할 경우도 있으나 많은 산업용 기기의 경우 접촉 서지 방지, 방수 및 방진 등을 하기 위하여 알에스232 시리얼 케이블의 한쪽 단을 적외선 광 단자 등으로 신호를 변환 시켜 비접촉 근거리 통신을 하는 것으로, 이와 같은 종래의 기술을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도1은 종래의 시리얼 신호 변환장치를 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 노트북 또는 감시, 설정용 단말기(11)쪽의 커넥터(12)와 산업용 기기(16)의 적외선 포트(15)를 케이블로 연결하여 신호를 변환 및 교환하는 변환부(14)와; 상기 변환부(14)가 동작 할 수 있도록 하는 전원공급부(17)로 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 시리얼 신호 변환장치는 외부 상용 전원을 전원 공급장치(17)에서 인가 받아 상기 변환부(14)에 전원을 공급해준다. 또한 전원으로 밧데리를 사용하기도 한다.

따라서 적외선 시리얼 데이터 통신선은 외부 전원이 필요하며, 상기 변환기(14)는 적외선 시리얼 변환 칩으로 사용되거나 트랜지스터 등을 이용한 아날로그 회로로 사용되며 대부분 적외선 시리얼 변환 칩은 1개의 칩으로 모든 동작이 이루어진다.

도2는 종래 적외선 시리얼 변환칩을 이용한 신호의 변환 장치를 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 변환부(14)는 적외선 및 시리얼 통신 단자를 각각 가지고 있으며 내부의 적외선 시리얼 변환칩(14a)에서 이를 변환하기 위해 외부로부터 전원을 공급받는다.

이에 따라 상기 변환부(14)는 송신 데이터(TXD)와 수신 데이터(RXD) 및 접지(GROUND)를 이용하여 상기 산업용 기기(16)에서의 출력되는 적외선 통신 신호 레벨을 상기 노트북(11)이 인식할 수 있도록 시리얼 통신 신호레벨로 변환시키고, 상기 노트북(11)에서 출력되는 시리얼 통신 신호 레벨을 상기 산업용 기기(16)가 인식할 수 있도록 적외선 통신 신호 레벨로 변환시킨다.

즉, 보호 계전기나 계량기와 같은 상기 산업용 기기(16)의 상태를 적외선 발광 다이오드의 점멸 상태에 따라 시리얼 로직에 고전위 또는 저전위 신호를 부여하여 시리얼 데이터로 변환한다.

그러나, 상기에서와 같이 종래의 기술에 있어서, 적외선 통신 케이블의 경우 반드시 전원 공급 장치가 필요하다. 이는 대부분의 경우 적외선 신호를 받아 시리얼 신호로 변환하는 과정에서 전원이 필요한 적외선 시리얼 칩을 사용하기 때문에 변환에 사용되는 모든 칩은 반드시 전원을 필요로 하며 이는 단순하고 간단하게 제작되어야 할 통신 케이블의 운용에 큰 부담이 되고, 외부 전원을 사용하는 경우 적외선 시리얼 변환 통신선을 사용하기 위해 항상 근처에 전원이 있어야 하며 외부 전원 공급 장치가 고장이나 혹은 전원 공급이 불가능한 상태가 되면 통신 자체가 불가능하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 적외선 통신 장치의 구성에서 전원 장치의 추가로 인한 문제점을 해소하기 위하여 별도의 외부 전원을 전혀 사용하지 않는 적외선 시리얼 변환 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래의 시리얼 신호 변환장치를 보인 예시도.

도2는 종래 적외선 시리얼 변환칩을 이용해 신호의 변환 장치를 보인 예시도.

도3은 본 발명에 따른 시리얼 변환 장치를 보인 예시도.

도4는 본 발명 시리얼 변환 장치의 변환부의 송신부를 나타낸 회로도.

도5는 본 발명 시리얼 변환 장치의 변환부의 수신부를 나타낸 회로도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11: 노트북 16: 산업용 기기

31: 변환부 31a: 송신부

31b: 수신부 41: 제어부

42: 조절부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송신 신호를 제어하여 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력 신호의 상승 및 하강 시간을 조절하는 조절부와, 상기 조절부의 신호에 의해 온/오프 되어 상기 제어부의 신호를 출력하는 제1 트랜지스터와, 제1 트랜지스터의 동작에 따라 상기 송신 신호의 파형의 왜곡을 없애는 제2 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터의 출력 전압을 제1, 제2 저항에의해분압시켜 과전류가 차단된 전류에 의해 점멸하는 송신용 적외선 발광 다이오드로 이루어진 송신부와; 외부 적외선 신호를 수신하면 단락 상태가 되어 제어 신호를 출력하는 수신용 적외선 발광 다이오드와, 상기 수신용 적외선 발광 다이오드를 통해 신호를 입력받아송신요구신호에 의해 수신용 데이터측으로상기제어 신호를 출력하는 제3 트랜지스터로 이루어진 수신부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4, 도5는 본 발명 시리얼 변환장치의 변환부의 송신부 및 수신부를 나타낸 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 송신 신호(TXD)를 제어하여 출력하는 제어부(41)와, 상기 제어부(41)의 출력 신호의 상승 및 하강 시간을 조절하는 조절부(42)와, 상기 조절부(42)의 신호에 의해 온/오프 되어 상기 제어부(41)의 신호를 출력하는 제1 트랜지스터(Q1)와, 제1 트랜지스터(Q1)의 동작에 따라 상기 송신 신호(TXD)의 파형의 왜곡을 없애는 제2 트랜지스터(Q2)와, 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 출력 전압을 제1, 제2 저항(R43)(R44)에의해분압시켜 과전류가 차단된 전류에 의해 점멸하는 송신용 적외선 발광 다이오드(D43)로 이루어진 송신부(31a)와; 외부 적외선 신호를 수신하면 단락 상태가 되어 제어 신호(DTR)를 출력하는 수신용 적외선 발광 다이오드(D52)와, 상기 수신용 적외선 발광 다이오드(D52)를 통해 신호를 입력받아송신요청신호(RTS)에 의해 수신용 데이터(RXD)측으로상기제어 신호(DTR)를 출력하는 제3 트랜지스터(Q3)로 이루어진 수신부(31b)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.

산업용 기기(16)의 동작으로 인해 출력되는 적외선 통신 신호는 수신부(31b)의 수신용 적외선 발광 다이오드를 점멸시키고, 그 적외선 발광 다이오드의 점멸에 따른 신호를 노트북(11)에서 인식할 수 있는 시리얼 통신 신호의 수신 데이터(RXD)로 변환시켜 그 산업용 기기(16)의 동작을 모니터링 할 수 있게 한다.

또한, 상기 변환부(31)의 송신부(31a)에서는 상기 노트북(11)의 시리얼 통신 신호인 송신 데이터(TXD) 입력에 따라 송신용 적외선 발광 다이오드를 점멸 시키고 상기 산업용 기기(16)에서 인식할 수 있는 적외선 신호로 변환하여 출력한다.

이와 같이 상기 변환부(31)의 상기 송신용 적외선 발광 다이오드 및 수신용 적외선 발광 다이오드가 점멸됨으로써, 그에 따른 데이터가 송수신 된다.

즉, 도4의 본 발명 변환부의 송신부를 나타낸 회로도와 같이 다이오드(D41)의 입력 단을 상기 송신 데이터측(TXD)에 직렬 접속하고, 저항(R42) 일측을 그 접속점과 접속시키며 다른 일측을 접지 시킨다. 이때 상기 다이오드(D41)의 출력은 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 단에 연결하고, 저항(R41)을 이용하여 그 트랜지스터(Q1)의 베이스단과 상기 다이오드(D41)의 출력 단을 접속시키고 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스 단에 다이오드(D42)의 입력을 연결하고 출력 단을 트랜지스터(Q2)의 이미터 단에 연결한다. 또한 저항(R43)을 이용하여 상기 트랜지스터(Q1)의 이미터 단과 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스 단을 접속시킨다. 이때 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스 단과 컬렉터 단은 접속 저항(R44)과 상기 송신용 적외선 발광 다이오드(D43)를 이용하여 병렬 접속시키고, 그 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 단을 접지 시켜 구성한 것으로, 상기 노트북에서 데이터를 송신하게 될시 알에스232의 시리얼 데이터가 '1'이면 송신 데이터측(TXD)은 -12V의 전압이 발생된다.

그로 인해 다이오드(D41)는 도통되지 못하고 트랜지스터(Q1,Q2)는 동작하지 않는다.

따라서, 송신용 적외선 발광 다이오드(D43)의 양단에 전압이 걸리지 않게 되어 소등상태가 된다.

한편, 알에스232의 시리얼 데이터가 'O'이면 송신 데이터(TXD)의 입력에 12V가 발생하고 전류는 상기 다이오드(D41)를 통해 저항(R41)에 흐르게 된다.

이에 의해 상기 트랜지스터(Q1)에서 베이스 전압과 컬렉터 전압이 발생하므로 그 트랜지스터(Q1)는 동작하게 되고, 저항(R43, R44)에는 전류가 흐르게된다.

따라서, 상기 저항(R43, R44)의 저항값에 의해 상기 송신용 적외선 발광 다이오드(D43)에는 정방향 전압이 인가됨으로써 점등된다.

이와는 반대로 도5는 변환부(31)의 수신부(31b)를 나타낸 회로도로서, 시리얼 제어신호(DTR)측을 다이오드(D51) 일측에 직렬 접속시키고 다른 일측을 트랜지스터(Q3)의 베이스 단과 입력 단이 직렬로 접속된 상기 수신용 적외선 발광 다이오드(D52)의 출력측과 직렬 접속한다. 상기 시리얼 제어신호인 송신요구 신호(RTS)측은 다이오드(D53)의 입력측과 접속되어 상기 트랜지스터(Q3)의 이미터 단과 그 다이오드(D53) 출력측과 접속된다. 또한, 상기 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 단은 저항(R51) 일측과 직렬 접속되고, 그 접속점에 콘덴서(C51)의 일측을 접속시키며 그 콘덴서(C51)의 다른 일측은 접지 시켜 구성한 것으로, 수신단에서 알에스232 시리얼이 초기화되면, 노트북이 수신 가능한 상태로 되었음을 상기 변환부(31)에 알리는 제어 신호(DTR) 및 데이터 통신에서 수신 장치가 전송장치에게 데이터를 받아들일 수 있는 준비가 되었음을 알리는송신요구신호(RTS)는 12V로 된다.

따라서, 상기 수신용 적외선 발광 다이오드(D52)는 적외선 신호를 받지 않으면 도통하지 않으므로 트랜지스터(Q3)의 베이스에는 전압이 인가되지 않게 되고,이에 의해 시리얼 데이터 수신선(RXD)에도 데이터가 인가되지 않는다.

한편 산업용 기기(16)로부터 적외선 신호가 들어오면 상기 수신용 적외선 발광 다이오드(D52)는 도통상태가 되어 상기 변환부(31)의 제어 신호(DTR)의 전압이 그대로 상기 트랜지스터(Q3)에 인가되고, 그 트랜지스터(Q3)의 이미터는 항상 시리얼 제어 신호(RTS)로부터 12V를 인가 받게된다.

이에 의해 상기송신요구신호(RTS)와 상기 변환부(31)의 제어 신호(DTR) 사이에는 전압차가 발생하지 않기 때문에 상기 제어신호(DTR)로부터 상기송신요구신호(RTS)쪽으로 신호가 인가되지 않는다.

즉, 상기 수신용 적외선 발광 다이오드(D52)가 점등되면 상기 트랜지스터(Q3)는 도통 상태가 됨과 아울러 그 트랜지스터(Q3)의 에미터단과 동전압이 되므로 컬렉터단의 콘덴서를 통해 상기 제어 신호(DTR)의 12V를 상기 수신 데이터(RXD)측으로전송한다.

따라서, 본 발명은 외부의 전원을 사용하지 않고 노트북의 시리얼 통신 제어 신호선을 사용하여 별도의 전원 공급 장치를 사용하지 않고, 계측기의 상태를 감시할수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 노트북의 시리얼 통신 제어 신호선을 사용하여 별도의 전원 공급 장치를 사용하지 않음으로써 크기를 작고 가볍게 만들수 있고, 전원부에서 발생할 수 있는 불량의 소지를 줄일 수 있으며 각종 수동 소자만을 사용하므로 적외선 시리얼 변환칩에 비해 수명이 길고 온도 변화에 민감하지 않은 효과가 있다.

Claims

송신 신호를 제어하여 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력 신호의 상승 및 하강 시간을 조절하는 조절부와, 상기 조절부의 신호에 의해 온/오프 되어 상기 제어부의 신호를 출력하는 제1 트랜지스터와,상기제1 트랜지스터의 동작에 따라 상기 송신 신호의 파형의 왜곡을 없애는 제2 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터의 출력 전압을 제1, 제2 저항에의해분압시켜 과전류가 차단된 전류에 의해 점멸하는 송신용 적외선 발광 다이오드로 이루어진 송신부와; 외부 적외선 신호를 수신하면 단락 상태가 되어 제어 신호를 출력하는 수신용 적외선 발광 다이오드와, 상기 수신용 적외선 발광 다이오드를 통해 신호를 입력받아송신요구신호에 의해 수신용 데이터측으로상기제어 신호를 출력하는 제3 트랜지스터로 이루어진 수신부를 구비하여, 별도의 전원장치 없이 RS-232 시리얼 통신을 이용하게구성된 것을 특징으로 하는 적외선 시리얼 변환 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는 다이오드와 접지 저항으로 구성되어, 송신 데이터의 양의 전압구간일 경우에 조절부 측으로 전류를 인가하고, 음의 전압구간일 경우에 조절부 측으로 흐르는 전류를 저지시키게구성된 것을 특징으로 하는 적외선 시리얼 변환 장치.
제1 항에 있어서, 상기 조절부는 다이오드와 저항으로 구성되어, 상기 제어부의 출력이 양의 전압일 경우, 상기 제1 트랜지스터를 턴온시킴으로써 그 제어부의 출력 데이터의 상승 시간을 조절하고, 그 제어부의 출력이 음의 전압일 경우, 상기 제2 트랜지스터를 온시킴으로써 순간적으로 음의 전압으로 떨어지는 것을 방지하고 파형의 왜곡을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 시리얼 변환 장치.