通用串行总线控制接口机构、电子设备和控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种通用串行总线控制接口机构、电子设备和控制系统。其中，通用串行总线控制接口机构包括：通用串行总线控制接口机构设置在电子设备上，通用串行总线控制接口机构包括：通用串行总线接口，用于向外接的控制设备提供连接接口，其中，控制设备用于输出通用串行总线信号；以及信号转换器，与通用串行总线接口相连接，用于接收通用串行总线信号，并将通用串行总线信号转化为电子设备可识别的串口信号。通过本实用新型，达到了提高控制接口的通用性的效果。
【专利说明】通用串行总线控制接口机构、电子设备和控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及控制领域，具体而言，涉及一种通用串行总线控制接口机构、电子设备和控制系统。
【背景技术】
[0002]随着工业的发展，桌面级工业产品的行业应用性、专用性的需求渐渐显现出来，原有的工业个人计算机(Industrial Personal Computer,简称IPC)产品，由于体型庞大而不利于监控，已无法满足其行业的特殊需求。
[0003]目前，对于工业产品例如电子设备，多是采用RJ45控制接口R作为对电子设备的控制接口，如图1所示。RJ45控制接口是传统的RJ45模式的控制接口，即一端通过一根DB9转RJ45的通讯线，DB9端连接主控机的DB9串口，RJ45端连接被控设备的RJ45的控制接口，来对被控设备的控制和监控。
[0004]另外，也有DB9控制接口作为被控设备的控制接口，在原理上RJ45控制接口和DB9控制接口没有本质区别，都是通过串口芯片，输入串口的控制信号。唯一的不同点是端口的形式不同，一个为RJ45接口，另一个为普通的DB9接口。
[0005]由于DB9接口和RJ45接口的串口定义不唯一，连接线材无统一标准，不同的设备需采用串口定义不同，通用性较差。
[0006]针对现有技术中控制接口的通用性较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。实用新型内容
[0007]本实用新型的主要目的在于提供一种通用串行总线控制接口机构、电子设备和控制系统，以解决现有技术中控制接口的通用性较差的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种通用串行总线控制接口机构。根据本实用新型的通用串行总线控制接口机构包括:所述通用串行总线控制接口机构设置在电子设备上，所述通用串行总线控制接口机构包括:通用串行总线接口，用于向外接的控制设备提供连接接口，其中，所述控制设备用于输出通用串行总线信号；以及信号转换器，与所述通用串行总线接口相连接，用于接收所述通用串行总线信号，并将所述通用串行总线信号转化为所述电子设备可识别的串口信号。
[0009]进一步地，所述信号转换器为信号转换芯片，所述信号转换芯片用于将所述电子设备发出的串口信号转化为通用串行总线信号。
[0010]进一步地，所述电子设备包括:主板，与所述信号转换器相连接，用于接收所述串
口信号。
[0011 ] 进一步地，所述通用串行总线控制接口机构还包括连接器，其中，所述主板和所述信号转换器通过所述连接器相连接。
[0012]进一步地，所述连接器为插槽式连接器。
[0013]进一步地，所述电子设备包括扩展电路板，其中，所述通用串行总线控制接口机构设置在所述扩展电路板上，所述扩展电路板通过所述插槽式连接器插接在所述主板上以使得所述通用串行总线控制接口机构与所述主板相连接。
[0014]进一步地，所述通用串行总线控制接口机构还包括:通用串行总线保护器件，设置在所述通用串行总线控制接口机构内，用于对所述电子设备的静电防护。
[0015]进一步地，所述通用串行总线接口为Mini USB接口。
[0016]为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种电子设备。根据本实用新型的电子设备包括:主板；以及上述的通用串行总线控制接口机构，与所述主板相连接。
[0017]为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种控制系统。根据本实用新型的控制系统包括:上述的电子设备，所述电子设备包括通用串行总线控制接口机构；以及控制设备，通过所述通用串行总线控制接口机构与所述电子设备相连接，用于向所述电子设备输出通用串行总线信号来控制所述电子设备。
[0018]通过本实用新型实施例，在电子设备上设置通用串行总线控制接口机构，该通用串行总线控制接口机构包括通用串行总线接口和信号转换器，通过通用串行总线接口接收控制设备输出的用于控制电子设备的通用串行总线信号，信号转换器将该通用串行总线信号转化为电子设备可识别的串口信号，从而实现对电子设备的控制。由于通用串行总线接口具有统一的标准协议，因此，在电子设备上设置有通用串行总线控制接口机构时，可以通过任意的带有通用串行总线接口的控制设备对电子设备进行控制，其控制接口通用性强，解决了现有技术中控制接口的通用性较差的问题，达到了提高控制接口的通用性的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是根据现有技术的控制接口的示意图；
[0021]图2是根据本实用新型实施例的通用串行总线控制接口机构的示意图；以及
[0022]图3是根据本实用新型实施例的电子设备的接口的示意图。
【具体实施方式】
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0024]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0025]需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]本实用新型实施例提供了 一种通用串行总线控制接口机构。
[0027]图2是根据本实用新型实施例的通用串行总线控制接口机构的示意图。如图2所示，该通用串行总线控制接口机构设置在电子设备上，通用串行总线控制接口机构包括通用串行总线接口 I和信号转换器2，其中，通用串行总线接口 I即USB控制接口。通用串行总线接口 I用于向外接的控制设备提供连接接口，其中，控制设备用于输出通用串行总线信号。信号转换器2与通用串行总线接口 I相连接，用于接收通用串行总线信号，并将通用串行总线信号转化为电子设备可识别的串口信号。
[0028]控制设备输出的USB信号可以是用于控制电子设备的控制信号，该USB信号通过USB接口 I传输给信号转换器2，通过该信号转换器2将USB信号转换为电子设备可识别的串口信号，以便于通过该串口信号对电子设备进行控制。控制设备可以是例如电脑等带有USB接口的设备。USB接口 I可以是采用USB2.0或者USB3.0等标准的接口。
[0029]需要说明的是，本实用新型实施例中，电子设备的主板可以向信号转换器输出串口信号，通过信号转换器将该串口信号转化为USB信号，再由USB接口将USB信号输出给控制设备，从而电子设备反馈信号给控制设备。具体地，可以在信号转换器内部完成RS232到USB接口协议的转换，避免繁琐的USB协议和USB驱动编写、配置简单、易于开发，可以很好的完成与USB接口的通讯任务。
[0030]根据本实用新型实施例，在电子设备上设置通用串行总线控制接口机构，该通用串行总线控制接口机构包括USB接口和信号转换器，通过USB接口接收控制设备输出的用于控制电子设备的USB信号，信号转换器将该USB信号转化为电子设备可识别的串口信号，从而实现对电子设备的控制。由于USB接口具有统一的标准协议，因此，在电子设备上设置有通用串行总线控制接口机构时，可以通过任意的带有USB接口的控制设备对电子设备进行控制，其控制接口通用性强，解决了现有技术中控制接口的通用性较差的问题，达到了提高控制接口的通用性的效果。
[0031]优选地，信号转换器为信号转换芯片，信号转换芯片用于将电子设备发出的串口信号转化为通用串行总线信号。信号转换芯片既可以用于将控制设备输出USB信号转化为电子设备可识别的串口信号，还可以用于将电子设备发出的串口信号转化为通用串行总线信号，从而实现信号的双向通讯。
[0032]优选地，电子设备包括主板3，该主板3与信号转换器2相连接，用于接收串口信号。其中，串口信号可以是信号转换芯片对USB信号进行转化得到的串口信号。具体地，在电子设备的主板上设置有中央处理器CPU，用于对数据进行处理，通过CPU接收信号转换芯片输出的串口信号，并对其进行解析和处理。CPU处理完之后，可以向信号转换芯片发送反馈信号，通过信号转换芯片将反馈信号转换为USB信号，再通过USB接口输出给控制设备。
[0033]如图2所示，通用串行总线控制接口机构还包括连接器4，其中，主板3和信号转换器2通过连接器4相连接，用以将主板3的控制端口的串口信号引导信号转换器2上。优选地，连接器4为插槽式连接器。
[0034]优选地，电子设备包括扩展电路板5，其中，通用串行总线控制接口机构设置在扩展电路板上，扩展电路板5通过插槽式连接器插接在主板3上以使得通用串行总线控制接口机构与主板3相连接。[0035]如图2所示，USB接口 1、信号转换器2等元器件均设置在扩展电路板5上，从而可以不需要改变电子设备的主板上元器件的设置，只需要在电子设备中增加扩展电路板，通过连接器与电子设备的主板相连接，即可实现对电子设备的控制。
[0036]优选地，通用串行总线控制接口机构还包括通用串行总线保护器件6，该通用串行总线保护器件6设置在通用串行总线控制接口机构内，用于对电子设备的静电防护。
[0037]具体地，通用串行总线保护器件6与USB接口 I相连接。由于USB接口 I裸露在外面，如图3所示，当USB接口 I有静电时，会将静电传输给信号转换器甚至电子设备的主板，容易导致信号转换器或者电子设备的主板烧毁。采用通用串行总线保护器件可以防止静电对电子设备的元器件的损害，对电子设备起到静电保护的作用。
[0038]优选地，通用串行总线接口为Mini USB接口。
[0039]通过对本实用新型实施例的通用串行总线控制接口机构进行测试，得到如下测试结果:
[0040]I)低温测试:符合GBT2423.1-2008低温的要求。
[0041]2)高温测试:符合GBT2423.2-2008高温的要求。
[0042]2)静电:符合GBT17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验的要求。
[0043]3)耐压测试:符合GB4943-2001信息技术设备安全的要求。
[0044]本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括主板和本实用新型实施例的通用串行总线控制接口机构，该通用串行总线控制接口机构与主板相连接。
[0045]需要说明的是，本实用新型实施例的通用串行总线控制接口机构可以用于本实用新型实施例的电子设备，本实用新型实施例的电子设备也可以采用本实用新型实施例的通用串行总线控制接口机构。
[0046]本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种控制系统，该种控制系统包括电子设备和控制设备。电子设备包括通用串行总线控制接口机构。控制设备通过通用串行总线控制接口机构与电子设备相连接，用于向电子设备输出通用串行总线信号来控制电子设备。
[0047]需要说明的是，本实用新型实施例的电子设备可以用于本实用新型实施例的控制系统，本实用新型实施例的控制系统也可以采用本实用新型实施例的电子设备。
[0048]综上，本实用新型实施例可以达到如下效果:
[0049]由于USB接口具有统一的标准协议，因此，在电子设备上设置有通用串行总线控制接口机构时，可以通过任意的带有USB接口的控制设备对电子设备进行控制，其控制接口通用性强。
[0050]由于USB接口在数据传输过程中，具有较快的传输速度，因此采用USB接口作为控制接口，可以提高信号的传输速度，实现设备间的高速通讯。
[0051]由于USB接口支持热插拔，采用USB接口作为控制接口可以即插即用，使得电子设备与外设的控制设备的连接简单便利。
[0052]通过采用信号转换芯片，实现即插即用的功能，同时极大地提高了设备间的通信速度，配置简单，易于实现，满足了工业控制领域和嵌入式领域的设计要求，可以应用于工业现场、智能交通、电力设备等多个领域。
[0053]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述通用串行总线控制接口机构设置在电子设备上，所述通用串行总线控制接口机构包括: 通用串行总线接口，用于向外接的控制设备提供连接接口，其中，所述控制设备用于输出通用串行总线信号；以及 信号转换器，与所述通用串行总线接口相连接，用于接收所述通用串行总线信号，并将所述通用串行总线信号转化为所述电子设备可识别的串口信号。
2.根据权利要求1所述的通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述信号转换器为信号转换芯片，所述信号转换芯片用于将所述电子设备发出的串口信号转化为通用串行总线信号。
3.根据权利要求1所述的通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述电子设备包括: 主板，与所述信号转换器相连接，用于接收所述串口信号。
4.根据权利要求3所述的通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述通用串行总线控制接口机构还包括连接器，其中，所述主板和所述信号转换器通过所述连接器相连接。
5.根据权利要求4所述的通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述连接器为插槽式连接器。
6.根据权利要求5所述的通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述电子设备包括扩展电路板，其中，所述通用串行总线控制接口机构设置在所述扩展电路板上，所述扩展电路板通过所述插槽式连接器插接在所述主板上以使得所述通用串行总线控制接口机构与所述主板相连接。
7.根据权利要求1所述的通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述通用串行总线控制接口机构还包括: 通用串行总线保护器件，设置在所述通用串行总线控制接口机构内。
8.根据权利要求1所述的通用串行总线控制接口机构，其特征在于，所述通用串行总线接口为Mini USB接口。
9.一种电子设备,其特征在于,包括: 主板；以及 权利要求1至8中任一项所述的通用串行总线控制接口机构，与所述主板相连接。
10.一种控制系统,其特征在于,包括: 权利要求9所述的电子设备，所述电子设备包括通用串行总线控制接口机构；以及 控制设备，通过所述通用串行总线控制接口机构与所述电子设备相连接，用于向所述电子设备输出通用串行总线信号来控制所述电子设备。
【文档编号】G06F13/40GK203799374SQ201420205085
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】程炜煜, 郝晓斌, 于进才, 杨学青, 姜华 申请人:北京立华莱康平台科技有限公司