USB转RS485及红外通讯转换器的制作方法

文档序号:17817383发布日期:2019-06-05 21:55
USB转RS485及红外通讯转换器的制作方法

本发明涉及一种USB转RS485及红外通讯转换器,把RS485通讯和红外通讯两种通讯方式集成到一起的转换器,解决了红外通讯自发自收的缺点;USB直接供电、无需外部提供电源;采用了隔离方式,不会对终端设备造成损坏,隔离电压可达2500Vrms;采用一款低成本的控制芯片以及自身带隔离的无源RS485芯片,通过USB接口与控制芯片的连接,把从USB接收到信号转换成RS485信号或IR信号,并能很好地集成两种通讯方式,使得低成本、小型化、方便携带、使用安全。



背景技术:

目前计算机电脑上的RS-232接口越来越少,有些甚至根本没有。比如在一些笔记本电脑上根本就没有再配置RS-232接口。如电力行业技术人员经常到设备现场,需要用便携式机链接设备数据接口,而设备数据接口的主要是红外和RS485两种。虽然目前市面上有很多USB转串口桥接芯片或接口,但对于电能表的研发和生产以及设备维护中使用的转换工具来说,目前还没有一款转换工具能同时把RS485通讯和红外通讯集成在一块,所以设计一款合适的USB-RS485/IR转换器成了保证设备的测试能顺利进行和提高效率的一个关键因素。当前一般的方式是选择RS232-485或USB-RS485转换器来测试,而红外只能用价格昂贵的掌机或其它专用转换工具来测试。这样导致使用的工具多,操作不方便等。并且,目前市场上的红外转换工具都是全硬件的转换方式或是价格昂贵的掌机红外工具,全硬件的红外通讯工具会导致红外通讯时会出现自发自收的现象。因此,设计此项转换器解决了以上的诸多缺陷,并且具有成本低,操作安全方便之功能。



技术实现要素:

本发明为解决上述问题采用了如下技术方案:

USB转RS485及红外通讯转换器其特征在于,包括USB转换模块、控制模块、RS485带隔离模块、红外接收发送集成模块。

优选地,所述所有模块都与控制模块相连。

优选地,所述控制模块采用单片机芯片,控制整个显示系统的数据发送、接收和显示。

优选地,所述USB转换模块为整个系统提供电源。

优选地,所述RS485带隔离模块将电源与信号相隔离,使设备和电脑之间完全隔离开来。

本发明的最终效果是:由USB转换成RS485/IR通信方式,安装方便,性能可靠;RS485通信速率比传统的光电隔离方式快;USB与RS485/IR是完全隔离的产品,隔离电压为2500Vrms,能更好地保护电脑;红外通讯速率1200bps;解决了红外通讯的自发自收的缺点;红外和RS485集成在一起;由USB供电,无需外部提供电源;带ESD静电保护;红外和RS485通讯方式可以自由切换;具有接收和发送电源指示灯;小巧,即插即用,方便携带;支持多版本Windows操作系统。

附图说明

图1为USB转换工具系统结构图。

图2为RS485带隔离模块功能框图

图3为RS485通讯模块结构图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的实施方式。

参见图1,本发明USB转RS485及红外通讯转换器包括控制模块、USB转换模块、RS485带隔离模块、红外接收发送集成模块所组成。并且USB转换模块、RS485带隔离模块、红外接收发送集成模块都与控制模块相连;所述控制模块采用单片机芯片,控制整个显示系统的数据发送、接收和显示;所述USB转换模块中的USB接口经过ESD静电保护器后与转换芯片连接,防止插拔时产生的静电以及高电压等对工具的损坏,电源从USB端口取电,不需要额外的电源电路为整个系统提供电源;所述RS485带隔离模块将电源与信号相隔离,使设备和电脑之间完全隔离开来;所述红外接收发送集成模块能够通过拨码开关切换RS485和红外之间的通讯,使得在电能表开发和生产中进行红外通讯和485通讯的测试都很方便,即插即用和收发状态指示等,极大的提高了测试效率。而且通讯可靠,红外通讯距离大于5米以上。并且带隔离保护,不必担心损坏电脑。

USB转RS485及红外通讯转换器的参数设置:

(1)标准接口:符合USB2.0(兼容USB1.1)、EIA RS485标准

(2)带通讯指示灯,可指示数据的收发状态,便于调试

(3)支持Windows Server 2008/Windows 7/Windows Vista/Windows Server 2003/Windows XP/Windows ME/Windows 98等操作系统

(4)RS-485信号:485A、485B

(5)通讯速率:300bps~38400bps

(6)工作温度:-40℃~85℃

(7)相对湿度:5%~95%

(8)负载能力:最多支持256个同类节点

(9)输距离:USB端3米,RS-485端1200米,红外大于5米

(10)接口方式:USB端接口为母头,RS485端为红黑线A/B,标准的红外接口

(11)输入电源:USB供电,无需外接供电电源

(12)设备安装驱动后,即插即用

参见图2,USB转RS485及红外通讯转换器中的RS485带隔离模块,取消了光电耦合器中影响效率的光电转换环节,因此其功耗仅为光电耦合器的1/6-1/10。具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力。消除了光电耦合不稳定的电流传输率,非线性传输,温度和使用寿命等方面的问题。

USB转RS485及红外通讯转换器中的RS485带隔离模块,包含一个集成式隔离DC/DC电源,不再需要外部DC/DC隔离模块。并且针对均衡的传输线路而设计,符合ANSI/TIA/EIARS-485-A-98和ISO8482:1987(E)标准。

USB转RS485及红外通讯转换器中的RS485带隔离模块,集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。且采用5V或3.3V单电源供电,从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。

USB转RS485及红外通讯转换器中的RS485带隔离模块,带有一个高电平有效使能电路,并且还提供一个高电平接收机有效禁用电路,可使接收机输出进入高阻抗状态。该器件具备限流和过热关断特性,能够防止输出短路,并防止出现由于总线争用而引起功耗过大的情况。它采用20引脚宽体SOIC封装,其额定工作温度范围为工业温度范围。

参见图3,USB转RS485及红外通讯转换器中的RS485通讯模块是串行数据接口的标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性。RS485通讯模块数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B,A、B之间的正电平在+2~+6V,表示逻辑状态“1”;负电平在-2~-6V,表示逻辑状态“0”。RS485通讯模块最大传输距离约为1200M,最大传输速率为10Mbps。

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