一种串行数据通讯端口转换电路及转换装置的制作方法

1.本发明涉及电平转换技术领域，具体涉及一种串行数据通讯端口转换电路及转换装置。


背景技术：

2.串行数据传输时的数字信息，如二进制数据，首先要调制成模拟信号进行传输，通常采用幅度调制来实现，如用某种电平或电流来表示逻辑"1"，称为传号(mark)，而用另一种电平或电流来表示逻辑"0"，称为空号(space)，实现在传输线上的mark/space的串行数据形式。常用的mark/space形式通常有ttl标准、rs232标准等。
3.ttl标准：用+5v电平表示逻辑"1"，用0v电平表示逻辑"0"，这里采用的是正逻辑。
4.rs232标准：用-3v～-15v之间的任意电平表示逻辑"1"，用+3v-+15v电平表示逻辑"0"，这里采用的是负逻辑。
5.当数据需要在两种采用不同电平或电流标准的控制芯片或设备之间传输时，需要进行数据的相互转换，如ttl标准电平与rs232s标准电平之间的转换。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明提供了串行数据通讯端口转换电路及转换装置，采用固定负压源，增加连接稳定性，为有负电压源的电路板提供简易、稳定的ttl232转rs232实现方式。
7.为实现上述目的，本发明提供的串行数据通讯端口转换电路及转换装置采用如下方案：
8.一种串行数据通讯端口转换电路，用于实现rs232转ttl232，包括第一输入端、第一输出端、第一开关、第二开关和第三开关，
9.所述第一开关的第一端连接第一辅助电源，所述第一开关的第二端连接第一输出端，所述第一开关的控制端连接所述第二开关的第一端，
10.所述第二开关的第二端接地，所述第二开关的控制端通过第一电阻连接第一辅助电源，且所述第二开关的控制端连接所述第三开关的第一端，
11.所述第三开关的控制端连接所述第一输入端，所述第三开关的第二端接地，
12.所述第一输出端通过第二电阻接地。
13.在一些实施例中，所述第一开关的第二端与所述第一输出端之间连接有第三电阻。
14.在一些实施例中，所述第一开关的控制端通过第四电阻连接第一辅助电源。
15.在一些实施例中，所述第一输入端与所述第三开关的控制端之间连接有第五电阻，第三开关的控制端与第二端之间连接有第六电阻。
16.一种串行数据通讯端口转换电路，用于实现ttl232转rs232，包括第二输入端、第二输出端、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关，
17.所述第四开关的第一端连接第二辅助电源，所述第四开关的第二端连接第二输出端，所述第四开关的控制端连接所述第五开关的第一端，
18.所述第五开关的第二端接地，所述第五开关的控制端通过第七电阻连接第二辅助电源，且所述第五开关的控制端连接所述第六开关的第一端，
19.所述第六开关的控制端连接所述第二输入端，所述第六开关的第二端接地，
20.所述第七开关的第一端连接第三辅助电源，所述第七开关的第二端连接第二输出端，所述第七开关的控制端连接所述第八开关的第一端，
21.所述第八开关的第二端接地，所述第八开关的控制端连接所述第二输入端。
22.在一些实施例中，所述第二输入端通过第八电阻连接所述第六开关的控制端，通过第九电阻连接所述第八开关的控制端。
23.在一些实施例中，所述第二输出端通过第十电阻连接所述第四开关的第二端，通过第十一电阻连接所述第七开关的第二端。
24.在一些实施例中，所述第五开关的第一端通过第十二电阻连接第二辅助电源。
25.在一些实施例中，所述第七开关的控制端通过第十三电阻连接第三辅助电源。
26.一种串行数据通讯端口转换装置，包括第一转换模块和第二转换模块，所述第一转换模块包括本发明提供的用于实现rs232转ttl232的串行数据通讯端口转换电路，所述第二转换模块包括本发明提供的用于实现ttl232转rs232的串行数据通讯端口转换电路。
27.本发明提供的串行数据通讯端口转换电路及转换装置，不使用串口芯片，降低了成本，不采用电容产生负电压，采用固定负压源，能够增加连接稳定性，且带电插拔不会损坏元器件，为有负电压源的电路板提供一种简易、稳定的ttl232转rs232实现方式。
附图说明
28.图1为本发明提供的rs232转ttl232的电路结构示意图。
29.图2为本发明提供的ttl232转rs232的电路结构示意图。
30.图3为本发明提供的串行数据通讯端口转换装置的结构示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明中所述的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。另外，凡可能之处，在图示及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。
33.如图1所示，一种串行数据通讯端口转换电路100，用于实现rs232转ttl232，具有输入rs232电平信号的rs232_tx端口和输出ttl232电平信号的ttl232_rx端口，转换电路100还包括1个p沟道mos管q1和两个n沟道mos管q2、q3，q1的漏级连接vcc1，vcc1为辅助电
源，电压为+5v，在一些实施例中，vcc1辅助电源还可以为其他大小的电压(如+3v、+3.3v电压等)，以适应实际使用需求。源极通过电阻r3连接ttl232_rx端口，q1的栅极与漏极之间连接有电阻r4，q1的栅极与q2的漏极连接，q2的栅极与q3的漏极并联连接后通过电阻r1分别与vcc1、q1的漏级连接，q2的源极与q3的源极并联连接后接地，rs232_tx端口通过电阻r5与q3的栅极连接，电阻r6连接于q3的栅极与源极之间，电阻r5与电阻r6为串联分压电阻，ttl232_rx端口通过电阻r2后接地。上述电阻r1、r2、r3、r4为限流电阻，具有限制电流的作用。
34.如图1所示，当rs232_tx端口有高电平信号(电压为-3v～-15v之间的电压信号)输入进来时，q3截止，q2导通，将q1栅极的电压拉低到0v，q1也导通，则ttl232_rx端口输出大小为vcc1的电压，如+5v电压；同样，当rs232_tx端口有低电平信号(电压为+3v～+15v之间的电压信号)输入进来时，q3导通，将q2栅极的电压拉低到0v，q2截止，q1也截止，则ttl232_rx端口输出0v电压。因此，通过转换电路100后能够将符合rs232标准的高电平信号(-3v～-15v之间的电压信号)和低电平信号(+3v～+15v之间的电压信号)分别对应转换成符合ttl标准的vcc1、0v电压，实现了rs232电平与ttl电平的转换，有利于串行数据的网络传输。在上述转换电路100中，采用了一个p沟道mos管q1和两个n沟道mos管q2、q3来实现电平转换，但本发明并不局限于此，还可以采用其他开关来代替实现，如开关的控制端能实现高电平导通的开关可以替代两个n沟道mos管q2、q3，开关的控制端能实现低电平导通的开关可以替代p沟道mos管q1。
35.如图2所示，一种串行数据通讯端口转换电路200，用于实现ttl232转rs232，具有输入ttl232电平信号的ttl232_tx端口和输出rs232电平信号的rs232_rx端口，转换电路200还包括1个p沟道mos管q4和四个n沟道mos管q5、q6、q7和q8。如图2所示，q4的漏极连接辅助电源vcc2，vcc2的电压大小在+3v-+15v之间，源极通过电阻r10连接rs232_rx端口，q4的栅极与漏极之间连接有电阻r12，且q4的栅极与q5的漏极连接，q5的栅极与q6的漏极并联连接后通过电阻r7分别与vcc2、q4的漏级连接，q5的源极与q6的源极并联连接后接地，ttl232_tx端口分别通过电阻r8、r9与q6、q8的栅极连接，q8的源极接地，q8的漏极与q7的栅极并联连接后通过电阻r13连接辅助电源vcc3，vcc3的电压大小在-3v～-15v之间，q7的漏极也连接vcc3，同时q7的源极通过电阻r11连接rs232_rx端口。上述电阻r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13为限流电阻，具有限制电流的作用。
36.在图2中，当ttl232_tx端口有高电平信号(如+5v电压信号)输入时，在转换电路200的上部分电路中，q6导通，将q5的栅极电压拉低到0v，q5截止，q4也截止；而在下部分电路中，q8导通，q7的栅极电压为0v，但由于其漏极与vcc3连接，vcc3的电压大小在-3v～-15v之间，所以q7导通，rs232_rx端口输出大小为vcc3的电压(对应rs232标准的高电平信号)；当ttl232_tx端口有低电平信号(如0v电压信号)输入时，在转换电路200的上部分电路中，q6截止，q5导通，将q4的栅极电压拉低到0v，q4也通过，rs232_rx端口输出大小为vcc2的电压(对应rs232标准的低电平信号)；而在下部分电路中，由于q7和q8均为当其栅极电压高于源极或漏极电压时才导通，所以当ttl232_tx端口输入低电平信号时，q7和q8均截止。因此，通过转换电路200后能够将符合ttl标准的高电平信号(如+5v电压)和低电平信号(如0v电压)分别对应转换成大小在-3v～-15v之间的电压(符合rs232标准的高电平信号)和大小在+3v-+15v之间的电压(符合rs232标准的低电平信号)。
37.在上述转换电路200中，采用了一个p沟道mos管q4和四个n沟道mos管q5、q6、q7、q8来实现电平转换，但本发明并不局限于此，还可以采用其他开关来代替实现，如开关的控制端能实现高电平导通的开关可以替代四个n沟道mos管q5、q6、q7、q8，开关的控制端能实现低电平导通的开关可以替代p沟道mos管q4。
38.本发明还提供了一种串行数据通讯端口转换装置300，该转换装置300具有两个输入端：rs232_tx端口和ttl232_tx端口，两个输出端：rs232_rx端口和ttl232_rx端口。符合rs232标准的电平信号从rs232_tx端口输入，经第一转换模块310后转换成符合ttl232标准的电平信号从ttl232_rx端口输出，第一转换模块310包括如图1所示的串行数据通讯端口转换电路100；符合ttl232标准的电平信号从ttl232_tx端口输入，经第二转换模块320转换成符合rs232标准的电平信号从rs232_rx端口输出，第二转换模块320包括如图2所示的串行数据通讯端口转换电路200。
39.本发明提供的串行数据通讯端口转换电路及转换装置，不使用串口芯片，降低了成本，不采用电容产生负电压，采用固定负压源，能够增加连接稳定性，且带电插拔不会损坏元器件，为有负电压源的电路板提供一种简易、稳定的ttl232与rs232相互转换实现方式。
40.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。