一种电平转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子通信技术领域，尤其是涉及一种电平转换装置。
【背景技术】
[0002]单片机串口与外设驱动装置在通信过程中，会遇到电平不兼容问题。即单片机为TTL电平、全双工双向传输，电平范围为0-3.3V。而外设驱动装置采用CMOS电平、半双工单向传输，电平范围为0-12V。如采用分立元器件实现功能，会因为电平转换不稳定造成错误信号，引起误操作，以及反向电压冲击对元器件特别是单片机主控芯片的损害。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的问题是提供一种电平转换装置，以解决现有技术中电平转换不稳定造成的信号错误的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种电平转换装置，包括:TXD升电平模块、RXD降电平模块、基准低电平模块和基准高电平模块，所述TXD升电平模块内置有高电平比较器，所述高电平比较器用于比较单片机的TXD端口发送的TXD信号和基准高电平模块提供的基准高电平并输出电平升高后的TXD信号至外设驱动装置，所述RXD降电平模块内置有低电平比较器，所述低电平比较器用于比较外设驱动装置发送的I/O信号与所述基准低电平模块提供的基准低电平并输出电平降低后的RXD信号至单片机的RXD端口。
[0005]优选地，所述的电平转换装置还包括电压分配电阻，所述电压分配电阻连接外设驱动装置以及TXD升电平模块和RXD降电平模块，所述电压分配电阻用于在所述外设驱动装置发送I/O信号时分压产生使能信号并将所述使能信号传输至所述RXD降电平模块中的低电平比较器，以便所述低电平比较器比较所述使能信号与所述基准低电平模块提供的基准低电平并输出电平降低后的RXD信号至单片机的RXD端口。
[0006]优选地，所述电压分配电阻还用于将所述高电平比较器输出的电平升高后的TXD信号进行分压后传输至所述外设驱动装置的I/O端口。
[0007]优选地，当所述单片机电平范围为O?3.3V，所述外设驱动装置的电平范围为O?12V时，所述基准低电平模块提供的基准低电平为1.7V，所述基准高电平模块提供的基准高电平为6V。
[0008]其中，所述单片机包括TXD端口、RXD端口和GND端口，所述TXD端口用于发送TXD信号，所述RXD端口用于接收RXD信号，所述高电平比较器用于比较所述TXD信号与基准高电平并输出信号0UT，所述输出信号OUT经第一电压分配电阻分压后传输至所述外设驱动装置的I/O端口，所述外设驱动装置的I/O端口发送单向电平I/O信号，所述I/O信号经第二电压分配电阻分压后产生使能信号L，所述低电平比较器通过比较所述使能信号L与所述基准低电平，输出RXD信号并传给单片机的RXD端口。
[0009]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0010]1、采用基准电压作为传输信号的参考，保证了传输信号的稳定性。
[0011]2、采用三线制传输信号，性能稳定高效，保证了信号的发送和接收过程互不影响。
[0012]3、将单片机发送的信号进行升电平处理后传输至外设驱动装置，以及将外设驱动装置发送的信号进行降电平处理后传输至单片机的端口，保证了单片机与外设驱动装置通信过程中的电平兼容，进而避免了电平转换不稳定造成的信号错误的问题。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构不意图；
[0014]图2是本实用新型实施例的结构示意图；
[0015]图3是本实用新型实施例的电路连接图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
[0017]如图1所示，本实用新型提供一种电平转换装置，包括:TXD升电平模块1、RXD降电平模块2、基准低电平模块3和基准高电平模块4，所述TXD升电平模块I内置有高电平比较器5，所述高电平比较器5用于比较单片机的TXD端口发送的TXD信号和基准高电平模块4提供的基准高电平并输出电平升高后的TXD信号至外设驱动装置，所述RXD降电平模块2内置有低电平比较器6，所述低电平比较器6用于比较外设驱动装置发送的I/O信号与所述基准低电平模块3提供的基准低电平并输出电平降低后的RXD信号至单片机的RXD端口。
[0018]单片机发送的TXD信号经TXD升电平模块I进行升电平处理后发送至外设驱动装置，保证了单片机向外设驱动装置发送信号时的电平兼容;外设驱动装置发送的I/o信号经RXD降电平模块2进行降电平处理后发送至单片机的RXD端口，保证了外设驱动装置向单片机发送信号时的电平兼容。另外，采用基准电压作为比较器对信号进行转换电平处理时的参考，保证了转换电平处理后的信号稳定性。
[0019]参考图2，本实用新型的一个实施例中，所述的电平转换装置还包括电压分配电阻7，所述电压分配电阻7连接外设驱动装置以及TXD升电平模块I和RXD降电平模块2，所述电压分配电阻7用于在所述外设驱动装置发送I/O信号时分压产生使能信号并将所述使能信号传输至所述RXD降电平模块2中的低电平比较器6，以便所述低电平比较器6比较所述使能信号与所述基准低电平模块3提供的基准低电平并输出电平降低后的RXD信号至单片机的RXD 端口。
[0020]本实施例中，电压分配电阻7可以是一组电阻，可在外设驱动装置的I/O端口传输CMOS单向电平时产生使能信号。
[0021]本实用新型的另一个实施例中，所述电压分配电阻7还用于将所述高电平比较器5输出的电平升高后的TXD信号进行分压后传输至所述外设驱动装置的I/O端口。
[0022]本实施例中，电压分配电阻7可以是一组电阻，可在经升电平处理后的TXD信号传输时产生单向CMOS电平并传输I/O端口。
[0023]本实用新型的另一个实施例中，当所述单片机电平范围为O?3.3V，所述外设驱动装置的电平范围为O?12V时，所述基准低电平模块3提供的基准低电平为1.7V，所述基准高电平模块4提供的基准高电平为6V。
[0024]参考图3，以下再以一实施例对本实用新型的电路连接图进行详细说明。
[0025]所述单片机J2包括TXD端口、RXD端口和GND端口，所述TXD端口用于发送TXD信号，所述RXD端口用于接收RXD信号，所述高电平比较器用于比较所述TXD信号与基准高电平并输出信号0UT，所述输出信号OUT经第一电压分配电阻R4分压后传输至所述外设驱动装置的I/O端口，所述外设驱动装置Jl的I/O端口发送单向电平I/O信号，所述I/O信号经第二电压分配电阻R3分压后产生使能信号L，所述低电平比较器通过比较所述使能信号L与所述基准低电平，输出RXD信号并传给单片机的RXD端口，电路连接图中，电阻R5?R6为基准高电平模块中的分压电阻，电阻R7?R8为基准低电平模块中的分压电阻，电容Cl?C5为电源滤波电容。
[0026]需要说明的是，本实施例中提供的电流连接方式及电路中各元件的参数仅是对于单片机电平范围为O?3.3V，外设驱动装置的电平范围为O?12V时的一种方案，对于不同的应用场景，本实用新型中的电流连接方式及各元件的参数可根据实际需要进行计算并设置，因此，其它电路连接方式以及各元件的参数设置也应属于本实用新型的保护范围。
[0027]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种电平转换装置，其特征在于，包括:TXD升电平模块、RXD降电平模块、基准低电平模块和基准高电平模块，所述TXD升电平模块内置有高电平比较器，所述高电平比较器用于比较单片机的TXD端口发送的TXD信号和基准高电平模块提供的基准高电平并输出电平升高后的TXD信号至外设驱动装置，所述RXD降电平模块内置有低电平比较器，所述低电平比较器用于比较外设驱动装置发送的I/O信号与所述基准低电平模块提供的基准低电平并输出电平降低后的RXD信号至单片机的RXD端口。2.根据权利要求1所述的电平转换装置，其特征在于:还包括电压分配电阻，所述电压分配电阻连接外设驱动装置以及TXD升电平模块和RXD降电平模块，所述电压分配电阻用于在所述外设驱动装置发送I/O信号时分压产生使能信号并将所述使能信号传输至所述RXD降电平模块中的低电平比较器，以便所述低电平比较器比较所述使能信号与所述基准低电平模块提供的基准低电平并输出电平降低后的RXD信号至单片机的RXD端口。3.根据权利要求2所述的电平转换装置，其特征在于:所述电压分配电阻还用于将所述高电平比较器输出的电平升高后的TXD信号进行分压后传输至所述外设驱动装置的I/O端□ O4.根据权利要求1所述的电平转换装置，其特征在于:当所述单片机电平范围为O?3.3V，所述外设驱动装置的电平范围为O?12V时，所述基准低电平模块提供的基准低电平为1.7V，所述基准高电平模块提供的基准高电平为6V。5.根据权利要求1或2所述的电平转换装置，其特征在于:所述单片机包括TXD端口、RXD端口和GND端口，所述TXD端口用于发送TXD信号，所述RXD端口用于接收RXD信号，所述高电平比较器用于比较所述TXD信号与基准高电平并输出信号OUT，所述输出信号OUT经第一电压分配电阻分压后传输至所述外设驱动装置的I/O端口，所述外设驱动装置的I/O端口发送单向电平I/O信号，所述I/O信号经第二电压分配电阻分压后产生使能信号L，所述低电平比较器通过比较所述使能信号L与所述基准低电平，输出RXD信号并传给单片机的RXD端口。
【专利摘要】本实用新型提供一种电平转换装置，包括：TXD升电平模块、RXD降电平模块、基准低电平模块和基准高电平模块，所述TXD升电平模块内置有高电平比较器，所述高电平比较器用于比较单片机的TXD端口发送的TXD信号和基准高电平模块提供的基准高电平并输出电平升高后的TXD信号至外设驱动装置，所述RXD降电平模块内置有低电平比较器，所述低电平比较器用于比较外设驱动装置发送的I/O信号与所述基准低电平模块提供的基准低电平并输出电平降低后的RXD信号至单片机的RXD端口。本实用新型提供的电平转换装置，保证了单片机与外设驱动装置通信过程中的电平兼容，进而避免了电平转换不稳定造成的信号错误的问题。
【IPC分类】H03K19/0175
【公开号】CN205249178
【申请号】CN201521085783
【发明人】朱强, 张波, 宋永辉, 石成华
【申请人】天津光电通信技术有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月23日