专利名称：多路复用通信接口驱动单元的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通信接口驱动设备，具体涉及一种机车显示装置的多路
复用通信接口驱动单元。
技术背景机车显示装置是一种人机接口设备(匪I)，是机车监控系统(TCMS)中的
一个主要部件，它通过通信接口与TCMS中的各设备互连，从而实现显示和设置TCMS中设备
的参数。不同机车的TCMS各不相同，运用的通信接口也各不相同，为了使设计的机车显示
装置能够适应不同机车的应用要求，在设计机车显示装置时，需要预留多种通信接口备用，
当机车显示装置要连接多个设备时，这种备用的接口也需要成倍地增加，即接口连接器
数量=通信接口种类X连接设备数量(这里主要涉及到的通信接口有CAN总线、RS485、
RS232)，这大大地增加了机车显示装置对外接口连接器的数量及内部配线的数量，而在应
用中，多数的接口又闲置不用，降低了系统的可靠性，浪费了资源，成本较高。 实用新型内容为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可减少机车
显示装置接口连接器数量的多路复用通信接口驱动单元。 为实现此目的，本实用新型的技术方案如下一种多路复用通信接口驱动单元，其特征在于它包括输入电路、光电隔离电路、收发驱动电路、接口保护电路、输出电路。输入电路选择l路通信接口的信号，由光电隔离电路进行系统隔离，再由收发驱动电路进行通信信号的驱动，最后经保护电路、输出电路输出通信信号。 所述的输入电路为RS485、 CAN接口控制器的控制信号，分别经电阻Rl、 R4，连接光电隔离电路中DS1-HCPL—2232的4脚；RS485接口控制器的数据输出、输入端，分别经电阻R2、 R3，接光电隔离电路中DS2-HCPL_2232的4展卩、DS3_HCPL_2232的6脚；CAN接口控制器的数据输出、输入端，分别经电阻R5、 R6，接光电隔离电路中DS2-HCPL_2232的4脚、DS3-HCPL_2232的6脚；RS232接口控制器的数据输出、输入端，分别经电阻R7、 R8，接光电隔离电路中DS2-HCPL_2232的4展卩、DS3_HCPL_2232的6脚。 所述的光电隔离电路为DS1-HCPL_2232的3脚、DS2_HCPL_2232的3脚接电源Vl-， DS1-HCPL_2232的6脚接反相器U4-74HCIG14的输入端，U4-74HCIG14的输入、输出端间接有电阻R10，U4-74HCIG14的输出经电阻R13接电源V2_，U4-74HCIG14的输出亦接收发驱动电路中U1-LTC485的2、3脚、U2-PCA82C250的8脚；DS2_HCPL_2232的6脚经电阻Rll接电源V2+，亦接收发驱动电路中U1-LTC485的4脚、U2-PCA82C250的1脚、U3-MAX232的11脚；DS3-HCPL_2232的3脚接电源V2_， DS3_HCPL_2232的4脚经电阻R12接收发驱动电路中U1-LTC485的1脚、U2-PCA82C250的4脚、U3-MAX232的12脚。 所述的收发驱动电路为U1-LTC485的6展P、 U2-PCA82C250的7展P、 U3-MAX232的14脚相连，U1-LTC485的7脚、U2-PCA82C250的6脚、U3-MAX232的13脚相连，U1-LTC485的6脚和7脚分别接瞬态抑制管Z2的两端。 所述的接口保护电路为瞬态抑制管Z2的一端分别经电阻R14、瞬态抑制管Z1接电源V2+，瞬态抑制管Z2的另一端分别经电阻R15、瞬态抑制管Z3接电源V2-，瞬态抑制管Z2的两端接扼流圈L1-B82790的两输入端。 所述的输出电路为扼流圈L1-B82790的两输出端分别输出信号1和信号3，信号
31为RS485-A、CAN-H、RS232-TXD，信号2为RS485-B、 CAN-L，信号3为RS232-RXD，信号1经串联电阻R16和R17接信号2，信号1和信号2分别经串联电阻R16和Cl、串联电阻R17和Cl接地。 采用上述技术方案后，虽然在设计机车显示装置时内部也设计了同样多的通信接
口控制器，但由于本实用新型的通信接口驱动技术，使多个接口可以按实际应用要求使用
接口驱动单元，即接口连接器数量=连接设备数量，有效地减少了机车显示装置对外连接
器的数量及内部配线的数量，彻底解决了机车显示装置对外连接器较多的问题，减少了能
耗，节省了资源，提高了系统可靠性。
图1是本实用新型的电路原理框图 图2是本实用新型实施例的电路图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。 如图l所示，本实用新型由输入电路、光电隔离电路、收发驱动电路、接口保护电
路、输出电路组成。输入电路在CANBUS、 RS485、 RS232接口控制器输出中选择1路，作为
本实用新型的输入；光电隔离电路起到系统隔离的作用；收发驱动电路是接口的收发驱动
器；接口保护电路有短路保护、抗浪涌、EMC作用；输出电路连接或断开CANBUS和RS485接
口的终端电阻。 本实用新型由于采用了光电隔离器件，在光耦前部输入电路中使用显示装置的系统电源(Vl+、Vl-)，在光耦后部电路中使用一块独立的隔离电源模块(V2+、V2-)供电，其中RS232的收发器选用带电荷泵自升压功能的芯片，保证系统供电的一致。由于隔离电源模块为常规模块，这里不再赘述。 本实用新型的工作原理如下机车显示装置的通信接口，可分解为接口控制器和接口驱动器两部分，接口控制器的输出连接到接口驱动器的输入。在本实用新型中，通过选择安装输入电路中的匹配电阻，选择通信接口控制器的输出到本实用新型的输入，实现整个通信接口的功能。分为以下三种情况，具体如下[0017] 1 、应用于CANBUS的接口驱动电路输入电路中只安装R4， R5， R6，选择CANBUS的控制电路连接到本电路； 电路中不安装U1， U3， R10，转变成CANBUS的输出驱动电路，输出电路中使用终端
电阻R16， R17 ; 输入端R4控制CANBUS的工作模式，输入端R5、 R6为CANBUS控制电路的数据输出、输入端。 2、应用于RS485的接口驱动电路 输入电路中只安装Rl， R2， R3，选择RS485的控制电路连接到本电路； 电路中不安装U2， U3， U4， R13，转变成RS485的输出驱动电路，输出电路中使用上
拉电阻R14、下拉电阻R15、终端电阻R16， R17 ; 输入端Rl控制RS485的输入/输出模式，输入端R2、R3为RS485控制电路的数据输出、输入端。 3、应用于RS232的接口驱动电路 输入电路中只安装R7， R8，选择RS232的控制电路连接到本电路； 电路中不安装U1， U2， U4， RIO， R13，转变成RS232的输出驱动电路，输出电路中不使用上拉电阻R14、下拉电阻R15、终端电阻R16， R17 ; 输入端R7、 R8为RS232控制电路的数据输出、输入端。
权利要求一种多路复用通信接口驱动单元，其特征在于它包括输入电路、光电隔离电路、收发驱动电路、接口保护电路、输出电路；输入电路选择1路通信接口的信号，由光电隔离电路进行系统隔离，再由收发驱动电路进行通信信号的驱动，最后经保护电路、输出电路输出通信信号。
2. 如权利要求1所述的多路复用通信接口驱动单元，其特征在于所述的输入电路为RS485、 CAN接口控制器的控制信号，分别经电阻R1、 R4，连接光电隔离电路中DS1-HCPL_2232的4脚；RS485接口控制器的数据输出、输入端，分别经电阻R2、 R3，接光电隔离电路中DS2-HCPL_2232的4展卩、DS3_HCPL_2232的6脚；CAN接口控制器的数据输出、输入端，分别经电阻R5、 R6，接光电隔离电路中DS2-HCPL_2232的4展卩、DS3_HCPL_2232的6脚；RS232接口控制器的数据输出、输入端，分别经电阻R7 、 R8 ，接光电隔离电路中DS2-HCPL—2232的4展卩、DS3-HCPL—2232的6脚。
3. 如权利要求1所述的多路复用通信接口驱动单元，其特征在于所述的光电隔离电路为DS1-HCPL_2232的3脚、DS2-HCPL—2232的3脚接电源Vl-， DS1_HCPL_2232的6脚接反相器U4-74HCIG14的输入端，U4-74HCIG14的输入、输出端间接有电阻RIO， U4-74HCIG14的输出经电阻R13接电源V2-， U4-74HCIG14的输出亦接收发驱动电路中U1-LTC485的2、3脚、U2-PCA82C250的8脚；DS2_HCPL_2232的6脚经电阻Rll接电源V2+，亦接收发驱动电路中U1-LTC485的4展P、 U2-PCA82C250的1展P、 U3-MAX232的11脚；DS3_HCPL_2232的3脚接电源V2-， DS3-HCPL_2232的4脚经电阻R12接收发驱动电路中U1-LTC485的1脚、U2-PCA82C250的4脚、U3-MAX232的12脚。
4. 如权利要求1所述的多路复用通信接口驱动单元，其特征在于所述的收发驱动电路为U1-LTC485的6脚、U2-PCA82C250的7脚、U3-MAX232的14脚相连，U1-LTC485的7脚、U2-PCA82C250的6脚、U3-MAX232的13脚相连，U1-LTC485的6脚和7脚分别接瞬态抑制管Z2的两端。
5. 如权利要求1所述的多路复用通信接口驱动单元，其特征在于所述的接口保护电路为瞬态抑制管Z2的一端分别经电阻R14、瞬态抑制管Z1接电源V2+，瞬态抑制管Z2的另一端分别经电阻R15、瞬态抑制管Z3接电源V2-，瞬态抑制管Z2的两端接扼流圈L1-B82790的两输入端。
6. 如权利要求1该所述的多路复用通信接口驱动单元，其特征在于所述的输出电路为扼流圈L1-B82790的两输出端分别输出信号1和信号3，信号1为RS485-A、 CAN-H、RS232-TXD，信号2为RS485-B、 CAN-L，信号3为RS232-RXD，信号1经串联电阻R16和R17接信号2，信号1和信号2分别经串联电阻R16和Cl、串联电阻R17和Cl接地。
专利摘要本实用新型公开了一种多路复用通信接口驱动单元，它包括输入电路、光电隔离电路、收发驱动电路、接口保护电路、输出电路。输入电路选择1路通信接口的信号，由光电隔离电路进行系统隔离，再由收发驱动电路进行通信信号的驱动，最后经保护电路、输出电路输出通信信号。虽然在设计机车显示装置时内部也设计了同样多的通信接口控制器，但由于本实用新型的通信接口驱动技术，使多个接口可以按实际应用要求使用接口驱动单元，即接口连接器数量＝连接设备数量，有效地减少了机车显示装置对外连接器的数量及内部配线的数量，彻底解决了机车显示装置对外连接器较多的问题，减少了能耗，节省了资源，提高了系统可靠性。
文档编号B61L23/00GK201538336SQ20092020382
公开日2010年8月4日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者宋军 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公司