无源四路rs232串口集线器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无源四路RS232串口集线器。
【背景技术】
[0002]RS232标准是一种常用的点对点通信标准，为了实现串口的一对多通信，现有的方案包括手动选通的多通道串口转接器，以及需要外接电源的一对多串口集线器。在某些工程中，主控端给多个终端发送信息的同时需要接收来自各路的信息，手动转接器无法实现该功能，而串口集线器所需要的外接电源会给施工带来不便。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提供一种在不需要对主机进行改造，并且不增加外接电源的条件下，实现串口的全双工一对四通信的无源四路RS232串口集线器。
[0004]为达到上述目的，本发明无源四路RS232串口集线器，包括
[0005]输入输出接口模块，接收和发送串口信号，并将所述串口信号分为三路信号分别发送至分别与所述输入输出接口模块相连的串口取电模块、单片机以及四路模拟开关；
[0006]串口取电模块，将接收所述串口信号转换成稳定电压，为与所述串口取电模块相连的单片机和四路模拟开关作提供工作电压；
[0007]单片机，检测四路接口的信号，连接四路模拟开关，控制四路模拟开关打开相应的通道，从而实现串口的一对多通信。
[0008]进一步地，所述串口取电模块包括正电压输入、输出线、负电压输入线、倍压转换电路、直接转换电路、延时关断电路、延时开启电路以及稳压电路，其中，输入至串口取电模块的串口信号经过二极管分流为在时间上不连续的一路正输入电压一路负输入电压，正输入电压经过稳压电路直接进行电压转换；延时开启电路阻止负电压输入到直接转换电路，倍压转换电路将负电压转换为正电压，为直接转换电路中的芯片充电，充电完成后，延时关断电路将倍压转换电路关断，同时延时开启电路将直接转换电路开通，形成稳定的电压供应。
[0009]有益效果:
[0010]与现有相关技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0011]本发明通过输入输出接口模块用来接收和发送串口信号，并且将接收到的信号分为三路，串口取电模块将一部分信号转换成3.3V的稳定电压并输出给单片机和四路模拟开关作为工作电压，单片机检测四路接口的信号并且控制四路模拟开关打开相应的通道，从而实现串口的一对多通信，实现了在无外接电源的条件下RS232串口的全双工一对四通信，即插即用，施工简单。系统各器件均为低功耗器件，系统整体耗能低。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的串口取电模块原理图。
[0013]图2为本发明无源四路RS232串口集线器的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
[0015]实施例
[0016]根据RS232标准，逻辑I电压为-3V到-15V，逻辑O电压为+3V到+15V，串口无输出信号时保持为逻辑1，电压约为-10V。
[0017]如图1所示，本发明无源四路RS232串口集线器包括:输入输出接口模块、串口取电模块、单片机以及四路模拟开关。输入输出接口模块负责信号的接收、分流和输出，串口接收到的信号经过该模块分为三部分，分别是经过二极管分流进入串口取电模块的部分，经过电平转换输送到单片机进行逻辑处理的部分，以及直接接入到模拟开关的信号部分。输入输出接口模块要完成各部分信号的协调，既要做到稳定供电和单片机识别，还需保证信号不失真，并且控制振幅衰减的程度，以保证通信。串口取电模块将部分信号转换成3.3V稳定电压。单片机与输入信号连接，监视各路信号的变化，当检测到任一路有信号输入(变化为O)时，通过输出信号将模拟开关对于的通道打开，并且保持一段时间(默认lms)，如果在保持期间继续检测到该路有信号输入则继续保持，期间忽略其他路信号的变化，直到超时未检测到该路有信号输入则返回初始状态。
[0018]如图2所示，串口取电模块包括正负电压输入输出线、倍压转换电路、直接转换电路、延时关断电路、延时开启电路以及稳压电路。利用其电压转换特性将负电压转化为正电压。当串口连接主机时，输入到串口取电模块的部分信号经过二极管分流为在时间上不连续的正和负两路输入电压。正电压输入的部分直接进过稳压电路进行电压转换，负电压输入的部分要通过两个电压转换电路转换为正电压。设备有连接到主机后，延时开启电路会阻止负电压输入到直接转换电路，倍压转换电路将负电压转换为正电压，为直接转换电路中的芯片充电，充电完成后，延时关断电路将倍压转换电路关断，同时延时开启电路将直接转换电路开通，从而形成稳定的电压供应。
[0019]本发明无源四路RS232串口集线器，包括输入输出接口模块、串口取电模块、单片机及模拟开关，在无需对主机重新设置，并且不增加外接电源的前提下，实现了串口的一对四全双工通信。
[0020]所述的串口取电模块，可实现由串口信号到稳定输出电压的转换，串口接通时有无信号输入都可以完成供电；可实现快速供电，串口接通后可立即产生稳定的输出电压，保证了系统快速启动。
[0021]输入输出接口模块用来接收和发送串口信号，并且将接收到的信号分为三路，分别送到其他三个模块，串口取电模块将一部分信号转换成3.3V的稳定电压并输出给单片机和模拟开关作为工作电压，单片机检测四路接口的信号并且控制模拟开关打开相应的通道，从而实现串口的一对多通信。数据通信波特率为300-115200Bd。
[0022]对本发明应当理解的是，以上所述的实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细的说明，以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限定本发明，凡是在本发明的精神原则之内，所作出的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种无源四路RS232串口集线器，其特征在于:包括 输入输出接口模块，接收和发送串口信号，并将所述串口信号分为三路信号分别发送至分别与所述输入输出接口模块相连的串口取电模块、单片机以及四路模拟开关； 串口取电模块，将接收所述串口信号转换成稳定电压，为与所述串口取电模块相连的单片机和四路模拟开关作提供工作电压； 单片机，检测四路接口的信号，连接四路模拟开关，控制四路模拟开关打开相应的通道，从而实现串口的一对多通信。2.根据权利要求1所述的无源四路RS232串口集线器，其特征在于:所述串口取电模块包括正电压输入、输出线、负电压输入线、倍压转换电路、直接转换电路、延时关断电路、延时开启电路以及稳压电路，其中，输入至串口取电模块的串口信号经过二极管分流为在时间上不连续的一路正输入电压一路负输入电压，正输入电压经过稳压电路直接进行电压转换；延时开启电路阻止负电压输入到直接转换电路，倍压转换电路将负电压转换为正电压，为直接转换电路中的芯片充电，充电完成后，延时关断电路将倍压转换电路关断，同时延时开启电路将直接转换电路开通，形成稳定的电压供应。
【专利摘要】本发明一种无源四路RS232串口集线器，针对现有器件需要外接电源的问题而设计。本发明无源四路RS232串口集线器，包括输入输出接口模块、串口取电模块、单片机及四路模拟中输入输出接口模块用来接收和发送串口信号，并且将接收到的信号分为三路，分别送到其他三个模块，串口取电模块将一路信号转换成3.3V的稳定电压并输出给单片机和四路模拟开关作为工作电压，单片机检测四路接口的信号并且控制四路模拟开关的通道，从而实现串口的一对多通信。数据通信波特率为300-115200Bd。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN104898501
【申请号】CN201510204268
【发明人】张春辉, 张雍忠, 郭伟, 白翠芝, 钱宁, 马一杰, 黄莉, 白建林, 杨传旭, 刘春宏, 张秀江, 陈君, 李建忠, 段燕茹, 杨隽
【申请人】云南电网公司玉溪供电局
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月27日