一种兼容RS232/RS485/RS422通信的接口电路的制作方法

本实用新型属于设备或电路板之间的通讯领域，尤其涉及一种兼容RS232/RS485/RS422通信的接口电路。

背景技术：

目前，串行通讯技术已广泛使用于电路或产品设计中，通讯类型包括RS232TTL、RS232、RS485以及RS422。由于用户使用的控制设备通讯方式的不确定性，以及后端受控设备通讯方式的不确定性，导致产品使用时由于通讯方式不兼容而无法受控。

为减少使用过程中的不兼容性，在初期的电路或产品设计中，就必须考虑产品通讯信号的兼容性。目前新产品设计的趋势是功能多样化，即产品内部使用的功能模块逐渐增多，电路逻辑复杂，使用的电路元件较多，故导致电路板尺寸越来越大，电路板成本较高。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有的通讯电路板功能模块逐渐增多，电路逻辑复杂，使用的电路元件较多，故导致电路板尺寸越来越大，电路板成本较高的技术问题而提供一种兼容RS232/RS485/RS422通信的接口电路。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

该兼容RS232/RS485/RS422通信的接口电路包括：

发出控制指令的主控单元；

与主控单元电连接，用于通讯类型的切换的通讯兼容接口单元；

与通讯兼容接口单元电连接，用于接收控制指令的受控设备单元。

进一步，所述的通讯兼容接口单元包括：

在实际使用中，根据控制设备和受控设备的通讯类型，选择恰当的通讯接口类型，保证设备间的通讯链路正常的通讯类型选择单元；

在RS232TTL通讯信号到其他任意一种通讯类型切换的通讯类型切换单元；

在实际使用时，根据不同的选择，实时显示当前完成切换的两种通讯类型的通讯类型显示单元。

进一步，所述通讯类型选择单元包括按键开关或拨码开关或单刀双掷开关。

进一步，所述通讯类型切换单元内安装有MAX3160EAP+芯片。

进一步，所述通讯类型显示单元包括表贴式或插件式发光二极管。

本实用新型具有的优点和积极效果是：该兼容RS232/RS485/RS422通信的接口电路可实现RS232TTL、RS232、RS485以及RS422通讯信号间的互相转换。电路不需要MCU等处理器的逻辑控制，使用较少的电子元器件，较小尺寸的电路板，且能满足低成本的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的兼容RS232/RS485/RS422通信的接口电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的通讯兼容接口单元级联的原理框图；

图3是本实用新型实施例提供的通讯类型选择单元的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的通讯类型切换单元的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的通讯类型显示单元的示意图；

图中：1、主控单元；2、通讯兼容接口单元；3、受控设备单元。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合图1至图5对本实用新型的结构作详细的描述。

通讯兼容接口单元2包括通讯类型选择单元、通讯类型切换单元、通讯类型显示单元。通讯类型选择单元是指在实际使用中，根据控制设备和受控设备的通讯类型，选择恰当的通讯接口类型，保证设备间的通讯链路正常。通讯类型切换单，是指RS232 TTL通讯信号到其他任意一种通讯类型的切换。通讯类型显示单，是指在实际使用时，根据不同的选择，实时显示当前完成切换的两种通讯类型。

在其中一个实施例中，所述的主控单元1包括，电路层面是指微控制单元MCU，复杂可编程逻辑器件CPLD，数字信号处理器DSP等；在产品层面指可发出控制指令的成型产品。

在其中一个实施例中，所述的受控设备单元3包括，在电路层面是指微控制单元MCU，复杂可编程逻辑器件CPLD，数字信号处理器DSP等；在产品层面指可接收控制指令的成型产品。

在其中一个实施例中，所述的通讯类型选择单元包括按键开关、拨码开关、单刀双掷开关等机械式开关。

在其中一个实施例中，所述的通讯类型切换单元包括MAX3160EAP+芯片。

在其中一个实施例中，所述的通讯类型显示单元包括表贴式或插件式发光二极管。

在其中一个实施例中，将两个通讯类型切换单元级联，可完成RS232通讯信号、RS485通讯信号、RS422通讯信号中的任意两种信号的切换。

图1为兼容RS232/RS485/RS422通信的接口电路的原理框图，包括主控单元1，通讯兼容接口单元2，受控设备单元3，实现了RS232 TTL通讯信号到RS232/RS485/RS422通讯信号的切换。

图2是本实用新型实施例提供的通讯兼容接口单元2级联的原理框图，通过主控单元1，通讯兼容接口单元2，通讯兼容接口单元2，受控设备单元3，实现了RS232/RS485/RS422通讯信号到RS232/RS485/RS422通讯信号的任意切换。

图3是本实用新型实施例提供的通讯类型选择单元的示意图，本实施例中选择机械开关，包括拨码开关和单刀双掷开关或按键开关。选择放弃电子开关的原因是，电子开关需要额外的逻辑控制器产生开关信号，这无形中也增加了电路成本及电路复杂度。而机械开关，则能实现降低电路成本，简化电路设计，缩小电路板尺寸等目标。

通讯类型选择单元使用机械开关，可实现3个IO信号的电平切换功能。该通讯类型选择单元选择拨码开关时，包括DIP-2型的拨码开关SW1/SW2；10K电阻R1/R3/R5；1K电阻R2/R4/R6。拨码开关SW1 pin4接R1，R1另一端接GND；拨码开关SW1 pin1接R2，R2另一端接3.3V。IO信号从SW1 pin4与R1的连接处引出，当SW1-1导通时，IO信号为3V，符合TTL高电平标准；当SW1-1断开时，IO信号为0V，符合TTL低电平标准。同理，拨码开关SW1-2，拨码开关SW2-1也能产生可切换的高低电平。该单元选用单刀双掷开关时，包括型号为SS-12D00的开关SW4/SW5/SW6，1K电阻R7/R8/R10/R11/R13/R15。单刀双掷开关的Pin2接IO信号，Pin1接R7/R10/R13的一端，Pin1接R8/R13/R15的一端，R7/R10/R13的另一端接3.3V，R8/R13/R15的另一端接GND。当开关连接Pin2和Pin1时，IO信号为3.3V高电平，当开关连接Pin2和Pin3时，IO信号为0V低电平。

图4是本实用新型实施例提供的通讯类型切换单元的示意图，本实施例中，该通讯类型切换单元主芯片仅选择一个芯片：MAXIM公司的MAX3160EAP芯片，就可以实现RS232TTL信号与RS232/RS485/RS422信号的切换，同时满足了产品元器件较少，电路板尺寸较小的要求，同时可降低产品采购备货的难度。该单元包括U1芯片MAX3160EAP，电容C1/C2/C3/C4/C5，电容容值0.1uF，耐压50V。芯片的Pin2接滤波电容C1，Pin1与Pin3接电荷泵电容C4，Pin18与Pin19接电荷泵电容C5，Pin17接电容C3，Pin20接电容C1。芯片U1的Pin16为RS232TTL端信号输入RS232_TTL_Rx，Pin8为RS232 TTL端信号输出RS232_TTL_Tx；当切换为RS422通讯信号时，RS422_A/B/Y/Z分别为Pin13/Pin14/Pin6/Pin5；当切换为RS485通讯信号时，RS485_A/B分别为Pin6/Pin5；当切换为RS232信号时，RS232_RX/TX分别为Pin13/Pin5。切换通讯信号类型为芯片引脚Pin11/Pin12/Pin15，其信号定义分别为RS485/RS232，HDPLX，DE485，这3个引脚电平通过通讯类型选择单元的设置。IO电平类型与通讯切换的关系为表1所示，其中‘0’表示低电平，‘1’表示高电平。当信号RS485/RS232，HDPLX，DE485电平组合为‘011’时，通讯类型为RS232；电平组合为‘110’时，通讯类型为RS485；电平组合为‘101’时，通讯类型为RS422。

表1

图5是本实用新型实施例提供的通讯类型显示单元的示意图，通讯类型显示单元包括发光二极管D1/D2/D3，330R电阻R9/R12/R14。发光二极管的正极接3.3V，负极接电阻R9/R12/R14的一端，电阻R9/R12/R14的另一端分别接切换IO。根据表1所示，当切换至某一通讯类型时，其对应的切换IO有且仅有1个IO信号为低电平，这样在实际使用中，当切换至RS232通讯类型时，发光二极管D3亮；切换至RS485类型时，发光二极管D1亮；切换至RS422类型时，发光二极管D2亮。通过指示灯的亮灭情况，可以清楚看到当前RS232 TTL信号切换到哪一种通讯信号类型。显示单元仅适用3个LED及3个电阻，就实现了信号指示功能，在用户调试或使用时，具有较好的实用性。

通讯兼容接口单元2级联时，第一个通讯兼容接口单元2RS232 TTL端输出信号对接第二个通讯兼容接口单元2 RS232 TTL端输入信号，第一个通讯兼容接口单元2 RS232 TTL端输入信号对接第二个通讯兼容接口单元2 RS232 TTL端输出信号。此种连接方式实现了通讯通道的连接，通过设置两个单元的通讯类型，就可以实现RS232/RS485/RS422通讯信号到RS232/RS485/RS422通讯信号的任意两组信号的切换。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。