KR200394556Y1

KR200394556Y1 - 유에스비 시리얼 변환장치 일체형 블루투스 시리얼 어댑터

Info

Publication number: KR200394556Y1
Application number: KR20-2005-0007985U
Authority: KR
Inventors: 노택종
Original assignee: 비티네트웍스
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2005-09-02

Abstract

최근 블루투스 기술이 산업 전반에 걸쳐 상용화됨에 따라 블루투스 기술을 응용한 다양한 제품들이 출시되고 있다. 이들 제품 중 Bluetooth Serial Adapter는 기존의 유선방식의 Serial Port 방식을 무선으로 변환을 제품으로서 산업 전반에 걸쳐서 다양한 응용분야에서 사용중이다. 하지만, RS232 Serial Port를 통하여 전원을 공급받을 수 없기 때문에 Bluetooth Serial Adapter는 별도의 전원공급을 외부에서 받아야 하는 불편함이 있으며 또한 PC 성능이 고성능화 및 사용자 편의위주로 구성되어짐에 따라 노트북 등에는 RS232 Serial Port 포트가 없어지고 대부분 USB 포트로 대체되는 추세이다. 따라서 RS232 Serial Port 가 지원되지 않는 노트북 등에서 현재 Bluetooth Serial Adapter를 사용하기 위해서는 각각 별도의 USB to Serial 변환케이블이 반드시 필요하며 이와 별도의 외부 전원 공급을 받아야 하는 등의 불편함이 있었다. 따라서 본 고안은 RS232용 Serial Port 가 지원되지 않으며 USB만 지원되는 노트북 또는 PC 또는 기타 장비류에서 Bluetooth Serial Adapter를 사용하는 사용자의 사용상 불편함을 보완하고 고품질 통신품질을 확보함과 아울러 소형 경량화를 위해 Bluetooth Serial Adapter + USB to Serial 변환기능을 유기적으로 결합하여 사용자의 편리성을 극대화한 USB Type Bluetooth Serial adapter 제품이다.

Description

유에스비 시리얼 변환장치 일체형 블루투스 시리얼 어댑터{Bluetooth Serial Adapter combined with USB to Serial converter}

본 고안은 최근 근거리 무선통신기술의 표준으로 자리 잡고 있는 블루투스 무선통신기술을 이용한 시리얼 통신용 블루투스 트랜시버 모듈과 관련한 기술로서 일반적인 기계장치의 경우 거의 대부분이 시리얼 통신 포트를 구비하고 있으며 이에 지금까지는 시리얼 유선 통신을 하거나 USB to Serial변환장치에 의해 시리얼통신기능이 구비된 기계장치와 컴퓨터 혹은 각종의 제어장치와의 연결 통신을 사용하였다. 본 고안은 이러한 유선통신방식에서 벗어나 사용상의 제약이나 불편함을 해소하고 장소에 구애받지않고 기계, 장치간 무선통신 혹은 기계장치와 컴퓨터와의 무선통신이 가능하도록 블루투스방식의 시리얼통신을 함에 있어 컴퓨터나 각종 정보통신기기에 표준으로 자리잡고 있는 유에스비 통신포트잭에 바로 연결하여 사용할 수 있도록 USB to Serial변환부와 블루투스 Serial통신장치를 결합한 근거리 무선통신기술과 관련한 고안이다.

본 고안은 시리얼 통신기능이 가능한 블루투스 트랜시버에 컴퓨터나 정보기기의 USB잭과 바로 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위해 USB to Serial변환부를 구비하고 상기한 변환부와 시리얼통신이 지원되는 블루투스 트랜시버모듈을 결합함으로써 시리얼 잭이 구비되지않은 노트북이나 각종 휴대형 소형 컴퓨터 계열의 제품과 간단한 연결 접속 후의 사용이 가능토록 하였다. 또한, 종래의 시리얼방식의 블루투스 통신장치는 통상적으로 시리얼 포트에는 전원이 공급되지 않음으로 별도의 배터리나 외부에 전원장치를 따로 준비하여 사용해야했다. 본 고안에서는 이러한 점을 USB잭의 전원 포트(+5V)를 이용하도록 하였고 또한 USB to 시리얼 변환부와 블루투스 시리얼 트랜시버를 일체화하여 데이터의 에러율을 최소화하고 실제 사용상 일체화된 장치를 USB잭에 꼽기만 하면 작동할 수 있도록 하였다.

본 고안은 근거리 무선통신의 표준방식인 블루투스 시리얼 무선통신을 구현함에 있어 거의 대부분의 컴퓨터나 IT장비류에 표준으로 구비되어있는 USB Host에 바로 연결하여 사용할 수 있는 시리얼 무선통신 장치를 구현함에 있어

도 1은 전체 블록다이어그램을 나타내는 것으로 USB잭(10)과 USB to Serial변환부(20)과 이와 연결되는 시리얼 블루투스 모듈(50)을 주요 구성으로 한다. USB잭(10)은 컴퓨터나 정보통신기기류의 USB Host가 구비된 장치에 USB잭에 연결되며 USB잭(10)의 전원라인(+5V)은 전원보호회로(60)에 연결되어 1차 안정적 직류전원으로 변환된 후 전원 ON/OFF 스위치(65)를 경유하여 다음 단 전원 레귤레이터(70)으로 연결구성된다. 전원 레귤레이터에서는 입력된 안정화된 직류전원(+5V)으로부터 본 시스템에 필요한 직류전원인 3.3V 직류전원으로 변환한다. 이렇게 변환된 직류전원은 USB to Serial변환부(20)와 블루투스 모듈 쪽의 전원으로 사용된다. 그리고 전원 ON/OFF 스위치(65)의 다른 한쪽으로는 본 시스템의 전원인가상태 즉 전원표시 LED(35)가 구비되어져 세트의 전원 인가 여부상태를 확인할 수 있다.

USB잭(10)의 데이터라인(D+, D-)은 본 고안의 USB to Serial변환부(20)에 연결되어져 USB Host기기와 연결되어진 USB 데이터(D+, D-)를 시리얼 포맷의 데이터형태로 변환시킨다. 이때 변환된 시리얼 데이터는 HOST기기 즉 컴퓨터나 정보기기장치에서는 가상 시리얼 장치로서 설정되게 된다. 상기한 바와 같이 USB to Serial변환부(20)에서 변환된 시리얼 데이터는 시리얼 데이터(TX, RX..)라인과 하드웨어적으로 연결구성되어지며 블루투스 모듈(50)에서는 연결된 시리얼 데이터(TX, RX..)를 블루투스 코어(51)의 UART로 연결되며 동시에 블루투스 코어(51)에서 블루투스 규격에 따른 디지털 트랜시버용 데이터로 변환시킨 후 블루투스 RF부(52)에서 블루투스 무선 송수신을 담당 하게된다.

도 2는 본 고안의 USB to Serial 변환부를 나타내는 것으로 컴퓨터에 구비된 HOST USB에 연결될 USB잭(10)과 상기한 USB잭(10)은 USB 트랜시버(21)에 USB 포맷의 데이터(D+, D-)를 연결해주며 USB 트랜시버(21)에서는 USB 표준 포맷의 USB Row Data를 시리얼(UART) 포맷의 정보로 변환해주는 역활을 하는 USB Function Controller(22)로 연결 구성된다. 이렇게 시리얼 형태로 변환 데이터는 UART Controller(23)에서 여러 가지의 시리얼 데이터 표준에 다른 각각의 데이터로 나누어져 보내어진다. 이때 시리얼 데이터 표준에 의한 각각의 데이터는 RI, DCD, DTR, TXD, RXD, RTS, CTS로 구성된다. 주로 많이 사용되어지는 데이터는 TXD, RXD이며 이를 일반적으로 TX, RX 데이터라고도 한다. 그리고 기타의 데이터는 시리얼 통신을 구성함에 있어 각각의 목적에 부합하도록 취사, 선택할 수 있다.

도 3은 블루투스 모듈의 세부구조를 나타내는 것으로 블루투스 시리얼 통신을 위한 트랜시버로 사용하기 위해선 인터페이스(58)블록에서 UART부분을 선택 사용하면 된다. 본 블루투스 모듈(50)은 일반적으로 사용하는 표준화된 블루투스 모듈의 내부구조로서 상기한 바와 같이 USB to Serial 변환부로부터의 시리얼 데이터는 블루투스 모듈(50)의 인터페이스(58)의 UART를 경유해 블루투스 Core(51)에서 시리얼정보를 블루투스 표준 데이터로 변환한 후 블루투스 RF부(52)에서 RF적으로 신호처리 되어 최종 블루투스 안테나(55)를 경유해 무선으로 송수신 되는 것이다. 상기한 블루투스Core(51)는 저전력 신호처리를 위해 1.8V 저전압에서 작동되도록 되어 있다. 그리고 블루투스 RF부(52)는 3.3V 전압에서 작동되도록 구성되어 있다. 또한 외부에서 시리얼통신 조건(Baud Rate.)을 설정 가능케 하기위해 블루투스Core(51)에 UART형태와 외부 인터페이스(58)가 가능토록 하였으며 또한 이를 통한 블루투스 통신상태의 표시도 가능케 하였다.

본 고안은 근거리 무선통신의 표준방식인 블루투스 시리얼 무선통신을 구현함에 있어 거의 대부분의 컴퓨터나 IT장비류에 표준으로 구비되어있는 USB Host에 바로 연결하여 사용할 수 있는 시리얼 무선통신 장치를 구현한 것으로 기존의 Bluetooth Serial Adapter는 별도의 전원공급을 외부에서 받아야 하는 불편함이 있으며 본 고안은 RS232용 Serial Port 가 지원되지 않고 USB 만 지원되는 노트북 또는 PC 또는 기타장비류 에서 Bluetooth Serial Adapter를 사용하는 사용자의 사용상 불편함을 보완하고 데이터통신의 고품질 신뢰성을 확보함과 아울러 소형 경량화가 가능하도록 USB to Serial 변환기능과 Bluetooth Serial Adapter를 결합하여 사용자의 편리성을 극대화한 USB Type Bluetooth Serial adapter를 구현하였다.

도 1 본 고안의 전체 블록다이어그램

도 2 본 고안의 USB to Serial 변환부

도 3 본 고안의 블루투스 모듈(무선 시리얼 트랜시버)

Claims

블루투스 무선통신방식을 이용한 근거리 시리얼 통신 시스템의 구성에 있어 유에스비의 전원을 이용함과 아울러 컴퓨터의 표준 인터페이스인 유에스비 포트를 지원하는 블루투스 시리얼 통신 장치를 구비하기 위해 호스트에 해당하는 컴퓨터 측의 유에스비 포트와 데이터(D+, D-)와 전원(+5V)을 연결 구성하기 위한 유에스비 잭과 상기한 유에스비 잭의 데이터라인과 직결 연결되는 USB to Serial 변환부와 변환된 시리얼 데이터를 블루투스 표준신호로 변환하고 블루투스 무선정보로 변환하기 위한 블루투스 모듈와 상기한 주요장치에 해당하는 USB to Serial 변환부와 블루투스 모듈에 안정적 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 주요 구성으로 하는 유에스비 시리얼 변환장치 일체형 블루투스 시리얼 어댑터장치
청구항 1항에 있어 블루투스 모듈는 외부에서 시리얼통신의 조건(Baud rate)을 외부에서 설정할 수 있고 통신상태를 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 유에스비 시리얼 변환장치 일체형 블루투스 시리얼 어댑터장치