本实用新型涉及一种基于串行总线的串口服务器装置，属于串口设备技术领域。
背景技术：
目前，在企业机房或者工业现场中都安装有动力与环境监控系统，动力与环境监控主机与传感器和智能设备对接的接口通常为CAN或者RS485/232，当机房中智能设备数量过多超过了监控主机自身带有的串口数时，需要新增一台新的监控主机，这样机房监控的解决方案成本提高，同时多个主机上传数据，提高了网管平台的数据压力。
目前市场上现有的串口服务器都是TCP转串口，而普通的动环监控系统没有下行网口，导致普通的串口服务器不能够为动环监控主机扩展串口。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于串行总线的串口服务器装置，低成本、易扩展、易安装。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
一种基于串行总线的串口服务器装置，其特征是，包括电源输入端子、电源模块、隔离电路模块、串口通信电路模块、串口接入端子、控制模块、串行总线通信电路模块和总线接入端子；
所述控制模块、隔离电路模块、串口通信电路模块、串口接入端子依次连接；
所述电源输入端子、电源模块和控制模块依次连接；
所述总线接入端子、串行总线通信电路模块和控制模块依次连接；
所述电源模块还与串行总线通信电路模块相连接；
所述电源输入端子提供电源输入；所述电源模块为每个模块分配所需电源所述总线接口端子用于连接外界机器；所述串口接入端子用于连接串口设备。
进一步地，所述串行总线通信电路模块与控制模块之间还设置有光耦TLP2362。
进一步地，所述控制模块采用单片机。
进一步地，所述单片机选用STM32F103VC的100引脚型号。
进一步地，所述电源输入端子采用3Pin间距为3.5mm的插拔式绿色端子，端子编号顺序为Vin+，PE，Vin-。
进一步地，所述总线接入端子选用2Pin间距为3.5mm的插拔式绿色端子，端子编号顺序为CANL，CANH。
进一步地，所述串行总线通信电路模块采用CAN总线，CAN总线的芯片型号为TJA1040，端子侧串联阻抗电阻为10Ω，并联阻抗为120Ω，总线CANL和CAHH与GND之间分别设置有47pF的滤波电容。
进一步地，所述隔离电路模块采用光耦TLP2362；所述隔离电路模块前端为控制模块电源系统，光耦后端为串口通信电路模块电源系统，隔离信号为TTL电平信号。
进一步地，所述串口通信电路模块包括RS232芯片和RS485芯片；其中，所述串口RS232芯片选用SP3232EEY，接受信号和发送信号的串联阻抗为33Ω，升压电容为0.1uF陶瓷电容；所述RS485芯片选用SN75LBC184，其输出信号A和B的上拉和下拉电阻为1K，并联阻抗为120Ω，滤波电容为47pF；所述RS232芯片和RS485芯片的收发信号通过或与门SN74AHCT1G08DCK连接。
进一步地，所述串口接入端子包括4路，每路端子选用2Pin间距为3.5mm的插拔式绿色端子，端子编号顺序为R/A，T/B，G。
本实用新型所达到的有益效果：本装置可支持导轨式安装和机架式安装，成本低廉，系统稳定度高，使用方便，动环监控主机可通过串行总线CAN简单配置即可扩展4路串口。
附图说明
图1是本装置的结构示意图。
图中附图标记的含义：
1-电源输入端子，2-电源模块，3-隔离电路模块，4-串口通信电路模块，5-串口接入端子，6-控制模块，7-串行总线通信电路模块，8-总线接入端子。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
本装置包括电源输入端子、电源模块、隔离电路模块、串口通信电路模块、串口接入端子、控制模块、串行总线通信电路模块和总线接入端子。具体连接关系如图1所示。
本实施例中控制模块采用单片机，优选STM32F103VC的100引脚型号，以下简称MCU。
下面结合实施例进行说明：
电源输入端子作为系统电源的输入端，支持9-30VDC，为整个串口服务器装置提供供电，端子选用3Pin间距为3.5mm的插拔式绿色端子，端子编号顺序为Vin+，PE，Vin-。
电源模块为整个系统中各个模块提供电源，电源模块分为三个部分。第一部分为电源的第一级接入，芯片选用MC34063，输入电压9-30V，输出电压+5VCC，输出电感为220uH，输出电容为10uF/10V，纹波20mVDC，；第二部分为系统信号部分提供工作电源，使用集成电源芯片XC6206P332MR，输入电压+5VCC，输出电压+3.3VCC，输出最大电流200mA；第三部分为系统的通信模块提供隔离电源，使用集成电路ZY-0505FM-1W，输入电压+5V，输出电压+5VDD，隔离电压1KV。
MCU选用STM32F103VC的100引脚型号，MCU需+3VCC供电，使用外部无源8M晶振，使用MCU的4路串口作为扩展串口，1路CAN接口作为串行总线接口，系统的BOOT0和BOOT1全部设置为低电平，MCU外加硬件看门狗MAX706R，连接到MCU的NRST引脚，当系统软件死机时，可调通过硬件看门狗复位MCU。
总线接入端子为外部总线连接串口服务器的硬件接口，端子选用2Pin间距为3.5mm的插拔式绿色端子，端子编号顺序为CANL，CANH，此端子与电源输入端子间距为5mm，以防错插。
串行总线通信电路模块为串口服务器总线端子与MCU的通道，串行总线通信电路模块采用的CAN芯片为TJA1040，端子侧串联阻抗电阻为10Ω，并联阻抗为120Ω，总线CANL和CAHH与GND之间有47pF的滤波电容。
TJA1040与MCU之间通过光耦TLP2362连接，光耦可对TJA1040的TX和RX信号进行调整，提高信号完整性。
隔离电路模块为MCU和扩展串口通信电路之间的隔离通道，隔离电路模块实现MCU和外部串口系统的电气隔离，保证系统不受外部串口设备电磁干扰影响。隔离电路主要采用光耦TLP2362做隔离，光耦前端为MCU电源系统，光耦后端为串口通信电源系统，隔离信号为TTL电平信号。
串口通信电路模块为串口信号和TTL电平信号的转换电路，其电源系统为串口通信电源，串口RS232芯片选用SP3232EEY，支持两路串口的收发，接受信号和发送信号的串联阻抗为33Ω，升压电容为0.1uF陶瓷电容；RS485芯片选用SN75LBC184，其输出信号A和B的上拉和下拉电阻为1K，并联阻抗为120Ω，滤波电容为47pF。RS232芯片和RS485芯片的收发信号通过或与门SN74AHCT1G08DCK连接，保证RS232和RS485两个通路并行收发。
串口接入端子为串口服务器与智能设备连接的接口，共4路，每路端子选用2Pin间距为3.5mm的插拔式绿色端子，端子编号顺序为R/A，T/B，G，端口当做RS232使用时，使用R,T,G三个端子，端口当做RS485使用时，使用A,B两个端子。内部拨码开关可设置串口接入端子与内部RS232还是RS485通信电路连接，做到RS232和RS485切换。
使用时，系统通过总线接口端子连接到远程主机，通过串口接入端子与串口设备连接，MCU通过总线通信电路和总线接入端子连接，通过串口通信电路和隔离电路与串口接入端子连接，串口服务器可最多支持4路串口，通过串行总线可配置4路串口的参数和使能情况，配置完毕，串行总线可与每路串口进行数据透明传输。MCU和串口通信短路之间有通信隔离电路，避免串口前后级存在电气干扰，串口支持RS232和RS485两种方式，可通过拨码切换。装置可支持导轨式安装和机架式安装，成本低廉，系统稳定度高，使用方便，动环监控主机可通过串行总线CAN简单配置即可扩展4路串口。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。