KR200376518Y1 - 데이터의 입출력단이 절연된 알에스-232/알에스-485 변환기 - Google Patents

데이터의 입출력단이 절연된 알에스-232/알에스-485 변환기 Download PDF

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Abstract

RS-232 통신 방식과 RS-485 통신 방식을 전환하여 사용가능하게 하는 통신변환기에 있어서, 상기 RS-232 통신 방식에 따른 RS-232 송수신데이터가 입출력되는 입력단과 출력단을 절연시키면서 광신호로 변환된 데이터를 송수신하기 위한 절연부를 포함하는 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기가 제공된다.

Description

데이터의 입출력단이 절연된 알에스-232/알에스-485 변환기{RS-232 to RS-485 converter with input/output port of data isolated}
본 고안은 알에스-232(이하, 'RS-232'라 한다) 및 알에스-485(이하, RS-485라 한다) 변환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RS-232와 RS-485의 통신규격에 따른 데이터 통신시 외부에 노출되는 전송로인 상기 RS-485 라인에 낙뢰 등으로 인한 고전압이 상기 RS-485 라인에 물리적으로 접속된 데이터단말기(DTE)에 전송되지 못하도록 하기 위한 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기에 관한 것이다.
일반적으로 RS-232와 RS-485는 국제전신전화자문위원회에 의해 권고된 통신 규격으로서, 상기 데이터단말기가 외부의 컴퓨터 또는 터미널 장치와 데이터를 전송할 목적을 가질 때에는 RS-232의 규격에 따른 드라이버를 사용하고, 상기 데이터단말기가 다른 데이터단말기와 데이터를 전송할 목적을 가질 때에는 RS-485의 규격에 따른 드라이버를 사용해야 한다.
그러나 상기 RS-232와 RS-485는 통신규격이 서로 다르기 때문에 상기 RS-232와 RS-485의 규격에 따르는 데이터단말기 상호간 통신을 위해선 상기 RS-232 드라이버와 RS-485 드라이버를 모두 구비해야 한다.
따라서 종래의 문제를 해결하기 위하여 상기 RS-232와 RS-485의 규격에 따르는 데이터단말기가 혼합되어 있는 통신 네트워크에 상기 RS-232와 RS-485 또는 상기 RS-485와 RS-232의 규격에 따르는 데이터단말기 상호간의 연결을 가능하게 하는 RS-232/RS-485 변환기가 제공되었다.
도 1은 종래의 RS-232/RS-485 변환기를 이용한 통신 네트워크를 나타낸 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 RS-232/RS-485 변환기를 이용한 통신 네트워크는, 일정거리 떨어진 곳에 위치된 복수개의 데이터단말기(10,20)가 각각 RS-232 라인에 의해 RS-232/RS-485 변환기(30)에 물리적으로 접속되고 상기 RS-232/RS-485 변환기(30)는 외부 전송로 기능을 하는 RS-485 라인에 의해 상호간에 물리적으로 연결되어 있다.
그러나 외부 전송로 기능을 수행하는 상기 RS-485 라인에 외부로부터 낙뢰나 고압전선 등에 의한 노이즈나 고전압이 전달되면, 상기 RS-232/RS-485 변환기(30)에 물리적으로 연결된 데이터단말기(10,20)의 전송 중인 데이터가 유실되거나 데이터단말기(10,20)가 파손되어 본연의 기능을 상실하여 이로 인한 고가의 데이터단말기 교체작업을 수행해야 하는 문제가 있다.
따라서 본 고안의 목적은 상기 RS-232 방식의 신호가 송수신되는 입/출력단을 절연시켜 외부로부터의 노이즈 또는 고전압 등에 대하여 데이터 단말기가 영향을 받지 않도록 할 수 있는 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기를 제공하는 것이다.
본 고안에 의하면, RS-232 통신 방식과 RS-485 통신 방식을 전환하여 사용가능하게 하는 통신변환기에 있어서, 상기 RS-232 통신 방식에 따른 RS-232 송수신데이터가 입출력되는 입력단과 출력단을 절연시키면서 광신호로 변환된 데이터를 송수신하기 위한 절연부를 포함하는 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기가 제공된다.
또한, 상기 절연부는, 송신측 데이터단말기의 RS-232 송신데이터를 수신하여 송신데이터변환부에 전송하며 입력단과 출력단이 절연된 제1 커플링 회로와; 수신측 데이터단말기의 RS-485 수신데이터를 수신하여 상기 RS-485 수신데이터를 RS-232 수신데이터로 변환하는 수신데이터변환부로부터 상기 RS-232 수신데이터를 수신하여 상기 송신측 데이터단말기의 RS-232 라인에 전송하며 입력단과 출력단이 절연된 제2 커플링 회로를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 커플링회로와 제2 커플링회로는, 상기 송수신측 데이터단말기의 데이터 신호를 빛 에너지로 변화 시킨 후 다시 전류 신호로 변환시키기 위한 옵토커플러와 상기 옵토커플러에 과도한 역전압이 걸리는 것을 방지하기 위해 역방향으로 설치된 다이오드를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예의 구성과 효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기의 구성을 나타낸 블록구성도이고, 도 3은 도 2의 RS-232/RS-485 변환기의 구성을 나타낸 회로도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기(300)는, 양방향 데이터 통신을 하기 위한 송신측 DTE(Data Terminal Equipment; 100)의 RS-232 드라이버(미도시)에 물리적으로 연결된 데이터 전송로인 RS-232 라인에 연결되어 송신측 DTE(100)에 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)와 RS-232 수신데이터(RS-232 RXD)를 송수신하기 위한 제1 인터페이스(310), 제1 인터페이스(310)로부터 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)를 수신하며 입력단과 출력단이 절연된 제1 커플링부(320), 제1 커플링부(320)의 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)를 RS-485 송신데이터(RS-485 TXD)로 변환하기 위한 송신데이터변환부(330), 수신측 DTE(200)의 RS-485 드라이버(미도시)에 물리적으로 연결된 외부 데이터 전송로인 RS-485 라인에 연결되어 수신측 DTE(200)에 RS-485 송신데이터(RS-485 TXD)와 RS-485 수신데이터(RS-485 RXD)를 송수신하기 위한 제2 인터페이스(340), 제2 인터페이스(340)의 RS-485 수신데이터(RS-485 RXD)를 RS-232 수신데이터(RS-232 RXD)로 변환하기 위한 수신데이터변환부(350) 및 수신데이터변환부(350)로부터 RS-232 수신데이터(RS-232 RXD)를 수신하며 입력단과 출력단이 절연된 제2 커플링부(360)를 포함한다.
여기서, 송신측 DTE(100)는 예를 들면, 수신측 DTE(200)를 제어하기 위한 제어신호를 생성하기 위한 PC 등과 같은 호스트컴퓨터이고, 수신측 DTE(200)는 예를 들면, 송신측 DTE(100)의 제어신호에 의해 구동되고 이에 대한 응답신호를 생성하기 위한 무인카메라 등과 같은 데이터단말기이다. 또한, 송신측 DTE(100)와 수신측 DTE(200)는, RS-485 방식에 의해 데이터 통신이 이루어지기 때문에 통신상의 모든 송신측 DTE(100)가 수신측이 될 수 있고 반면에 모든 수신측 DTE(200)가 송신측이 될 수 있는 것이 바람직하다.
제1 인터페이스(310)는, 송신측 DTE(100)로부터 전송되는 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD), 상기 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)에 대한 송신제어신호(RTS) 및 송신측 DTE(100)의 송신제어상태신호(DTR)를 수신하고 송신측 DTE(100)에 RS-232 수신데이터(RS-232 RXD)를 송신하기 위한 단자를 포함하는 일종의 입출력 포트이다.
제1 커플링부(320)는, 송신측 DTE(100)의 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)를 빛 에너지로 변화 시킨 후 다시 전류 신호로 변환시켜 송신데이터변환부(330)에 전송하기 위한 옵토커플러와 상기 옵토커플러의 입력 다이오드에 과도한 역전압이 걸리는 것을 방지하기 위해 역방향으로 설치된 다이오드를 포함한다.
따라서 제1 커플링부(320)에 의해 송신측 DTE(100)로부터 전송되는 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)의 입출력이 전기적으로 완전히 절연됨으로써, 고전압이나 낙뢰 등으로 인한 고전류가 그라운드나 전원 혹은 신호선을 통해 전달되어 회로가 오동작되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
송신데이터변환부(330)는, 제1 커플링부(320)의 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)에 대한 +12V ~ -12V의 송신신호를 RS-485 방식의 RS-485 송신데이터(RS-485 TXD)에 대한 +5V ~ 0V의 송신신호로 변환한다.
제2 인터페이스(340)는, 수신측 DTE(200)에 RS-485 라인을 통해 RS-485 송신데이터(RS-485 TXD)를 송신하고 수신측 DTE(200)로부터 전송되는 RS-485 수신데이터(RS-485 RXD)를 수신하기 위한 단자를 포함하는 일종의 입출력 포트이다.
수신데이터변환부(350)는, 제2 인터페이스(340)의 RS-485 수신데이터(RS-485 RXD)에 대한 +5V ~ 0V의 수신신호를 RS-232 방식의 RS-232 수신데이터(RS-232 RXD)에 대한 +12V ~ -12V의 수신신호로 변환한다.
제2 커플링부(360)는, 제1 커플링부(320)와 마찬가지로, 수신측 DTE(200)의 RS-232 수신데이터(RS-232 RXD)를 빛 에너지로 변화 시킨 후 다시 전류 신호로 변환시켜 제1 인터페이스(310)에 전송하기 위한 옵토커플러와 상기 옵토커플러의 입력 다이오드에 과도한 역전압이 걸리는 것을 방지하기 위해 역방향으로 설치된 다이오드를 포함한다.
따라서 제2 커플링부(360)에 의해 수신측 DTE(200)로부터 전송되는 RS-232 수신데이터(RS-232 RXD)의 입출력이 전기적으로 완전히 절연됨으로써, 고전압이나 낙뢰 등으로 인한 고전류가 그라운드나 전원 혹은 신호선을 통해 전달되어 회로가 오동작되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기(300)는, 통신 방식을 RS-232 방식에서 RS-485 방식으로 변환하였을 경우 송신측 DTE(100)와 수신측 DTE(200) 상호간에 전기적 충돌이 발생하지 않도록 상기 RS-232 방식과 RS-485 방식에서 사용되는 통신속도를 결정하여 사용자에 의해 정해진 통신속도와 동일한 클럭을 발생시키는 클럭생성부, 상기 클럭생성부의 클럭에 의해 동기되어 상기 송신데이터처리부(330)에 입력된 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)를 일정시간 지연시켜 내보내기 위한 레지스터부 및 상기 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)가 입력되면 송신모드의 신호를 발생시키고 상기 클럭생성부의 클럭을 통해 일정시간 동안 상기 RS-232 송신데이터(RS-232 TXD)가 입력되지 않으면 수신모드의 신호를 발생시키는 송수신제어신호를 출력하는 송신데이터검출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 의하면 RS-485 방식의 통신 규격에 따른 RS-232/RS-485 변환기에 대해 설명하고 있으나, RS-422 방식의 통신 규격과 RS-485 방식의 통신 규격은 근본적으로 다르지 않은바 중복을 피하기 위하여 상기 RS-485 방식의 통신 규격만을 사용하여 설명한 것이므로 본 고안의 바람직한 실시예는 반드시 RS-485 방식의 통신 규격에 한정되지 않는다.
따라서 상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, RS-232 방식의 RS-232 송신데이터가 입출력되는 입/출력단을 절연시킴으로써, RS-232/RS-485 변환기에 상기 DTE의 접속시 외부 통신로인 RS-485 라인을 통해서 고전압 또는 낙뢰 등에 의한 노이즈나 고전류가 유입되더라도 상기 노이즈나 고전류에 의한 DTE의 오동작이나 파손 등을 방지하여 상기 DTE의 수명과 상기 통신 네트워크의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 본 고안에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 고안의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 고안의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 상기 RS-232 방식의 신호가 송수신되는 입출력단이 절연됨으로써, 통신 네트워크 양단의 DTE가 외부로부터의 노이즈 또는 고전압 등에 대하여 영향을 받지 않도록 하여 데이터의 유실을 방지하고 통신네트워크의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 RS-232/RS-485 변환기를 이용한 통신 네트워크를 나타낸 블록구성도;
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기의 구성을 나타낸 블록구성도; 및
도 3은 도 2의 RS-232/RS-485 변환기의 구성을 나타낸 회로도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 송신측 DTE 200 : 수신측 DTE
300 : RS-232/RS-485 변환기 310 : 제1 인터페이스
320 : 제1 커플링부 330 : 송신데이터변환부
340 : 제2 인터페이스 350 : 수신데이터변환부
360 : 제2 커플링부

Claims (3)

  1. RS-232 통신 방식과 RS-485 통신 방식을 전환하여 사용가능하게 하는 통신변환기에 있어서,
    상기 RS-232 통신 방식에 따른 RS-232 송수신데이터가 입출력되는 입력단과 출력단을 절연시키면서 광신호로 변환된 데이터를 송수신하기 위한 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 절연부는,
    송신측 데이터단말기의 RS-232 송신데이터를 수신하여 송신데이터변환부에 전송하며 입력단과 출력단이 절연된 제1 커플링 회로와;
    수신측 데이터단말기의 RS-485 수신데이터를 수신하여 상기 RS-485 수신데이터를 RS-232 수신데이터로 변환하는 수신데이터변환부로부터 상기 RS-232 수신데이터를 수신하여 상기 송신측 데이터단말기의 RS-232 라인에 전송하며 입력단과 출력단이 절연된 제2 커플링 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제1 커플링회로와 제2 커플링회로는, 상기 송수신측 데이터단말기의 데이터 신호를 빛 에너지로 변화 시킨 후 다시 전류 신호로 변환시키기 위한 옵토커플러와 상기 옵토커플러에 과도한 역전압이 걸리는 것을 방지하기 위해 역방향으로 설치된 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터의 입출력단이 절연된 RS-232/RS-485 변환기.
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