专利名称：一种矿用本安信息传输接口的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信息传输接口，具体是涉及一种矿用本安信息传输接口。
背景技术：
近年来煤矿不安全事故屡屡发生，煤矿安全已经刻不容缓，解决这一问题的关键在于在煤矿生产现场数据传送给控制中心，方便控制中心对煤矿生产现场的监控，但是煤矿生产的大多数生产设备采用的RS-485接口通讯，这就给数据传送过程带来麻烦，因而寻求价格低廉、简单可靠且能够实现光电转换功能的信息传送接口成为解决这一问题的关键。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种矿用本安信息传输接口，本矿用本安信息传输接口能够实现不同接口设备间数据转换的需要，从而将安全监控系统组成一个有机的整体，实现了对煤矿生产现场数据的传送功能，具有广泛的应用前
旦
-5^ O为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:包括用于连接外部电源的电源接口模块、与所述电源接口模块输出端连接且用于将外部电源电压转换为电子元件所需电压的电源变换电路和与所述电源变换电路输出端连接的电平转换电路，所述电平转换电路上接有RS-232接口电路，所述电平转换电路的输出端连接有用于输出脉冲信号的脉冲输出电路，所述脉冲输出电路通过光耦隔离电路连接有用于收发信 息的接口芯片，所述接口芯片上接有RS-485接口电路，所述光耦隔离电路与所述电平转换电路相接。上述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述电平转换电路由与所述RS-232接口电路相接的电平转换芯片、与所述电平转换芯片输出端连接的转换电路一和与所述电平转换芯片输入端连接的转换电路二组成，所述转换电路一和转换电路二均与所述光耦隔离电路相接，所述电平转换芯片的型号为MAX202E。上述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述接口芯片的型号为65LBC184。上述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述定时脉冲输出电路由定时器NE555、电阻R4和电阻R5，以及电容Cl、电容C2、电容C3和二极管Dl组成，所述定时器NE555的引脚4与所述电阻R4的一端和所述电容Cl的一端均连接，所述电阻R4的另一端接电源Vcc，所述电容Cl的另一端接地，所述定时器NE555的引脚2与所述二极管Dl的阴极连接，所述二极管Dl的阳极、所述电容C3的一端、所述电阻R5的一端和所述定时器NE555的引脚7均与所述定时器NE555的引脚6连接，所述电容C3的另一端、所述定时器NE555的引脚I和所述电容C2的一端均接地，所述电阻R5的另一端接电源Vcc，所述电容C2的另一端与所述定时器NE555的引脚5连接，所述定时器NE555的引脚8接电源Vcc，所述定时器NE555的引脚2与所述电平转换芯片的引脚9连接，所述定时器NE555的引脚2为所述脉冲输出电路的输入端，所述定时器NE555的引脚3为所述脉冲输出电路的输出端。上述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述转换电路一由74LS00或门
一、74LS04非门一、74LS04非门二和74LS04非门三，以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和发光二极管LED2组成，所述74LS00或门一的两个输入端均与所述电平转换芯片的引脚9连接，所述74LS00或门一的输出端与所述电阻R4的一端、74LS04非门一的输入端、74LS04非门二的输入端和74LS04非门三的输入端均连接，所述74LS04非门一的输出端与所述发光二极管LED2的阴极连接，所述发光二极管LED2的阳极通过所述电阻Rl与电源Vcc连接，所述74LS04非门二的输出端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端为所述转换电路一的输出端一，所述74LS04非门三的输出端与所述电阻R3的一端连接,所述电阻R3的另一端为所述转换电路一的输出端二。上述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述光耦隔离电路由与所述接口芯片连接的隔离电路一、隔离电路二和隔离电路三组成，所述隔离电路一由电阻R8、电阻R9和6N137光I禹合器一组成,所述电阻R9的一端与所述脉冲输出电路的输出端连接，所述电阻R9的另一端与所述6N137光稱合器一的引脚3和6N137光稱合器一的引脚4均连接，所述6N137光耦合器一的引脚I和6N137光耦合器一的引脚2均与电源Vcc连接，所述6N137光稱合器一的引脚5接地,所述6N137光稱合器一的引脚7和6N137光稱合器一的引脚8均与所述电阻R8的一端连接，所述6N137光耦合器一的引脚6、所述电阻R8的另一端和所述接口芯片的引脚2均与所述接口芯片的引脚3连接；所述隔离电路二由电阻R10、电阻Rll和6N137光稱合器二组成,所述电阻Rll的一端与所述转换电路一的输出端一连接，所述电阻Rll的另一端与所述6N137光耦合器二的引脚3和6N137光耦合器二的引脚4均连接，所述6N137光耦合器二的引脚I和6N137光耦合器二的引脚2均接电源Vcc，所述6N137光耦合器二的引脚5接地，所述6N137光耦合器二的引脚7和6N137光耦合器二的引脚8均与所述电阻RlO的一端连接，所述电阻RlO的另一端和所述6N137光耦合器二的引脚6均与所述接口芯片的引脚4连接`；所述隔离电路三由电阻R6、电阻R7和6N137光耦合器三组成，所述电阻R6的一端与所述6N137光耦合器三的引脚6连接，所述电阻R6的另一端与所述6N137光耦合器三的引脚7和6N137光耦合器三的引脚8均连接，所述6N137光耦合器三的引脚5接地，所述6N137光耦合器三的引脚I和6N137光耦合器三的引脚2均与电源Vcc连接，所述6N137光耦合器三的引脚3和6N137光耦合器三的引脚4均与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述接口芯片的引脚I连接，所述接口芯片的引脚5接地，所述接口芯片的引脚8接电源Vcc，所述6N137光耦合器三的引脚6为所述光耦隔离电路的输出端。上述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述转换电路二由74LS00或门
二、74LS04非门四和74LS04非门五，以及电阻R12、电阻R13、电阻R14和发光二极管LEDl组成，所述74LS00或门二的输入端与所述光耦隔离电路的输出端连接，所述74LS00或门二的输出端与所述电阻R14的一端、74LS04非门四的输入端和74LS04非门五的输入端均连接，所述74LS04非门四的输出端与所述发光二极管LEDl的阴极连接，所述发光二极管LEDl的阳极通过所述电阻Rl2与电源Vcc连接，所述74LS04非门五通过电阻Rl3与电源Vcc连接，所述74LS04非门五的输出端与所述电平转换芯片的引脚10连接。[0011]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:1、精度高，工作稳定可靠，使用方便。2、能够实现不同接口设备间数据转换的需要，从而将安全监控系统组成一个有机的整体，实现了对煤矿生产现场数据的传送功能，具有广泛的应用前景。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的电路原理框图。图2为本实用新型电平转换芯片的结构示意图。图3为本实用新型脉冲输出电路的电路原理图。
图4为本实用新型转换电路一的电路原理图。图5为本实用新型光耦隔离电路的电路原理图。图6为本实用新型转换电路二的电路原理图。附图标记说明:I一RS-232接口电路；2 —电平转换电路；3 一接口芯片；4 一电源变换电路；5—电源接口模块；6 — RS-485接口电路；7—光耦隔离电路；8—脉冲输出电路；2-1—电平转换芯片；2_2—转换电路一；2-3—转换电路二；7-1—6N137光耦合器一；7-2—6N137光耦合器二 ；7-3 — 6N137光耦合器三；2-21—74LS00 或门一；2-22—74LS04 非门一；2-23—74LS04 非门二 ；2-24—74LS04 非门三；2-31—74LS00 或门二；2-32—74LS04 非门四；2-33—74LS04 非门五。
具体实施方式
如图1所示的一种矿用本安信息传输接口，包括用于连接外部电源的电源接口模块5、与所述电源接口模块5输出端连接且用于将外部电源电压转换为电子元件所需电压的电源变换电路4和与所述电源变换电路4输出端连接的电平转换电路2，所述电平转换电路2上接有RS-232接口电路I，所述电平转换电路2的输出端连接有用于输出脉冲信号的脉冲输出电路8，所述脉冲输出电路8通过光耦隔离电路7连接有用于收发信息的接口芯片3，所述接口芯片3上接有RS-485接口电路6，所述光耦隔离电路7与所述电平转换电路2相接。如图1所示，所述电平转换电路2由与所述RS-232接口电路I相接的电平转换芯片2-1、与所述电平转换芯片2-1输出端连接的转换电路一 2-2和与所述电平转换芯片2-1输入端连接的转换电路二 2-3组成，所述转换电路一 2-2和转换电路二 2-3均与所述光耦隔离电路7相接，所述电平转换芯片2-1的型号为MAX202E。本实施例中，所述接口芯片3的型号为65LBC184。[0036]如图2和图3所示，所述定时脉冲输出电路8由定时器NE555、电阻R4和电阻R5，以及电容Cl、电容C2、电容C3和二极管Dl组成，所述定时器NE555的引脚4与所述电阻R4的一端和所述电容Cl的一端均连接，所述电阻R4的另一端接电源Vcc，所述电容Cl的另一端接地，所述定时器NE555的引脚2与所述二极管Dl的阴极连接，所述二极管Dl的阳极、所述电容C3的一端、所述电阻R5的一端和所述定时器NE555的引脚7均与所述定时器NE555的引脚6连接，所述电容C3的另一端、所述定时器NE555的引脚I和所述电容C2的一端均接地，所述电阻R5的另一端接电源Vcc，所述电容C2的另一端与所述定时器NE555的引脚5连接，所述定时器NE555的引脚8接电源Vcc，所述定时器NE555的引脚2与所述电平转换芯片2-1的引脚9连接，所述定时器NE555的引脚2为所述脉冲输出电路8的输入端，所述定时器NE555的引脚3为所述脉冲输出电路8的输出端。如图2和图4所示，所述转换电路一 2-2由74LS00或门一 2-21、74LS04非门一2-22、74LS04非门二 2-23和74LS04非门三2-24，以及电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4和发光二极管LED2组成，所述74LS00或门一 2_21的两个输入端均与所述电平转换芯片2_1的引脚9连接，所述74LS00或门一 2-21的输出端与所述电阻R4的一端、74LS04非门一2-22的输入端、74LS04非门二 2_23的输入端和74LS04非门三2_24的输入端均连接，所述74LS04非门一 2-22的输出端与所述发光二极管LED2的阴极连接，所述发光二极管LED2的阳极通过所述电阻Rl与电源Vcc连接，所述74LS04非门二 2_23的输出端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端为所述转换电路一 2-2的输出端一，所述74LS04非门三2_24的输出端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端为所述转换电路一 2-2的输出
-5.JJU ~.~- ο如图4和图5所示，所述光耦隔离电路7由与所述接口芯片3连接的隔离电路一、隔离电路二和隔离电路三组成，所述隔离电路一由电阻R8、电阻R9和6N137光耦合器 一7-1组成，所述电阻R9的一端与所述脉冲输出电路8的输出端连接，所述电阻R9的另一端与所述6N137光耦合器一 7-1的引脚3和6N137光耦合器一 7_1的引脚4均连接，所述6N137光耦合器一 7-1的引脚I和6N137光耦合器一 7_1的引脚2均与电源Vcc连接，所述6N137光耦合器一 7-1的引脚5接地，所述6N137光耦合器一 7_1的引脚7和6N137光耦合器一 7-1的引脚8均与所述电阻R8的一端连接，所述6N137光耦合器一 7_1的引脚6、所述电阻R8的另一端和所述接口芯片3的引脚2均与所述接口芯片3的引脚3连接；所述隔离电路二由电阻R10、电阻Rll和6N137光耦合器二 7_2组成，所述电阻Rll的一端与所述转换电路一 2-2的输出端一连接，所述电阻Rll的另一端与所述6N137光耦合器二 7_2的引脚3和6N137光耦合器二 7-2的引脚4均连接，所述6N137光耦合器二 7_2的引脚I和6N137光耦合器二 7-2的引脚2均接电源Vcc，所述6N137光耦合器二 7_2的引脚5接地，所述6N137光耦合器二 7-2的引脚7和6N137光耦合器二 7_2的引脚8均与所述电阻RlO的一端连接，所述电阻RlO的另一端和所述6N137光耦合器二 7-2的引脚6均与所述接口芯片3的引脚4连接；所述隔离电路三由电阻R6、电阻R7和6N137光耦合器三7_3组成，所述电阻R6的一端与所述6N137光耦合器三7-3的引脚6连接，所述电阻R6的另一端与所述6N137光耦合器三7-3的引脚7和6N137光耦合器三7_3的引脚8均连接，所述6N137光耦合器三7-3的引脚5接地，所述6N137光耦合器三7-3的引脚I和6N137光耦合器三7-3的引脚2均与电源Vcc连接，所述6N137光耦合器三7-3的引脚3和6N137光耦合器三7-3的引脚4均与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述接口芯片3的引脚I连接，所述接口芯片3的引脚5接地，所述接口芯片3的引脚8接电源Vcc，所述6N137光耦合器三7-3的引脚6为所述光耦隔离电路7的输出端。如图5和图6所示，所述转换电路二 2-3由74LS00或门二 2_31、74LS04非门四2-32和74LS04非门五2_33，以及电阻R12、电阻R13、电阻R14和发光二极管LEDl组成，所述74LS00或门二 2-31的输入端与所述光耦隔离电路7的输出端连接，所述74LS00或门二2-31的输出端与所述电阻R14的一端、74LS04非门四2_32的输入端和74LS04非门五2_33的输入端均连接，所述74LS04非门四2-32的输出端与所述发光二极管LEDl的阴极连接，所述发光二极管LEDl的阳极通过所述电阻R12与电源Vcc连接，所述74LS04非门五2_33通过电阻R13与电源Vcc连接，所述74LS04非门五2_33的输出端与所述电平转换芯片2_1的引脚10连接。如图1至图6所示，本实用新型的工作原理为:从计算机的所述RS-232接口电路I进入的信号经过所述电平转换芯片2-1转换输出后的信号传送到所述脉冲输出电路8中进行触发脉冲输出，输出的脉冲信号经过所述光耦隔离电路7后传送给所述接口芯片3，当所述脉冲输出电路8输出高电平信号时，所述接口芯片3处于发送状态，此时，计算机可以发送数据，发送的数据经过所述转换电路一 2-2和转换电路2-3进行电平转换后，再通过所述光耦隔离电路7传送到所述接口芯片中进行发送，数据通过所述RS-485接口电路传送出去，实现了对数据的发送功能；当所述脉冲输出电路8输出低电平信号时，所述接口芯片3处于接收状态，此时，从所述RS-485接口电路传送的数据经过所述光耦隔离电路7后传送到所述转换电路一 2-2和所述转换电路二 2-3进行转换后传送给所述电平转换芯片2-1，再由所述电平转换芯片2-1将转换后通过所述RS-232接口电路I传送给计算机，实现了对数据的接收功能。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护·范围内。
权利要求1.一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:包括用于连接外部电源的电源接口模块(5 )、与所述电源接口模块(5 )输出端连接且用于将外部电源电压转换为电子元件所需电压的电源变换电路(4)和与所述电源变换电路(4)输出端连接的电平转换电路(2)，所述电平转换电路(2 )上接有RS-232接口电路(I)，所述电平转换电路(2 )的输出端连接有用于输出脉冲信号的脉冲输出电路(8)，所述脉冲输出电路(8)通过光耦隔离电路(7)连接有用于收发信息的接口芯片(3)，所述接口芯片(3)上接有RS-485接口电路(6)，所述光耦隔离电路(7)与所述电平转换电路(2)相接。
2.根据权利要求1所述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述电平转换电路(2)由与所述RS-232接口电路(I)相接的电平转换芯片(2-1 )、与所述电平转换芯片(2-1)输出端连接的转换电路一(2-2)和与所述电平转换芯片(2-1)输入端连接的转换电路二( 2-3 )组成，所述转换电路一(2-2 )和转换电路二( 2-3 )均与所述光耦隔离电路(7 )相接，所述电平转换芯片(2-1)的型号为MAX202E。
3.根据权利要求1所述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述接口芯片(3)的型号为65LBC184。
4.根据权利要求1所述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述定时脉冲输出电路(8)由定时器NE555、电阻R4和电阻R5，以及电容Cl、电容C2、电容C3和二极管Dl组成，所述定时器NE555的引脚4与所述电阻R4的一端和所述电容Cl的一端均连接，所述电阻R4的另一端接电源Vcc，所述电容Cl的另一端接地，所述定时器NE555的引脚2与所述二极管Dl的阴极连接，所述二极管Dl的阳极、所述电容C3的一端、所述电阻R5的一端和所述定时器NE555的引脚7均与所述定时器NE555的引脚6连接，所述电容C3的另一端、所述定时器NE555的引脚I和所述电容C2的一端均接地，所述电阻R5的另一端接电源Vcc，所述电容C2的另一端与所述定时器NE555的引脚5连接，所述定时器NE555的引脚8接电源Vcc，所述定时器NE555的引脚2与所述电平转换芯片(2_1)的引脚9连接，所述定时器NE555的引脚2为所述脉冲输出电路(8)的输入端，所述定时器NE555的引脚3为所述脉冲输出电路(8)的输出 端。
5.根据权利要求2所述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述转换电路一(2-2)由 74LS00 或门一(2-21)、74LS04 非门一(2-22)、74LS04 非门二(2-23)和 74LS04 非门三(2-24)，以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和发光二极管LED2组成，所述74LS00或门一(2-21)的两个输入端均与所述电平转换芯片(2-1)的引脚9连接，所述74LS00或门一(2-21)的输出端与所述电阻R4的一端、74LS04非门一(2-22)的输入端、74LS04非门二(2-23)的输入端和74LS04非门三(2_24)的输入端均连接，所述74LS04非门一(2_22)的输出端与所述发光二极管LED2的阴极连接，所述发光二极管LED2的阳极通过所述电阻Rl与电源Vcc连接，所述74LS04非门二(2-23)的输出端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端为所述转换电路一(2-2 )的输出端一，所述74LS04非门三(2-24 )的输出端与所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端为所述转换电路一(2-2)的输出端二。
6.根据权利要求1所述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述光耦隔离电路(7)由与所述接口芯片(3)连接的隔离电路一、隔离电路二和隔离电路三组成，所述隔离电路一由电阻R8、电阻R9和6N137光耦合器一(7_1)组成，所述电阻R9的一端与所述脉冲输出电路(8)的输出端连接，所述电阻R9的另一端与所述6N137光耦合器一(7_1)的引脚3和6N137光耦合器一(7-1)的引脚4均连接，所述6N137光耦合器一(7_1)的引脚I和6N137光耦合器一(7-1)的引脚2均与电源Vcc连接，所述6N137光耦合器一(7_1)的引脚5接地，所述6N137光耦合器一(7-1)的引脚7和6N137光耦合器一(7_1)的引脚8均与所述电阻R8的一端连接，所述6N137光耦合器一(7-1)的引脚6、所述电阻R8的另一端和所述接口芯片(3)的引脚2均与所述接口芯片(3)的引脚3连接；所述隔离电路二由电阻R10、电阻Rll和6N137光耦合器二(7_2)组成，所述电阻Rll的一端与所述转换电路一(2-2)的输出端一连接，所述电阻Rll的另一端与所述6N137光耦合器二(7_2)的引脚3和6N137光耦合器二(7-2)的引脚4均连接，所述6N137光耦合器二(7_2)的引脚I和6N137光耦合器二(7-2)的引脚2均接电源Vcc，所述6N137光耦合器二(7-2)的引脚5接地，所述6N137光耦合器二(7-2)的引脚7和6N137光耦合器二(7_2)的引脚8均与所述电阻RlO的一端连接，所述电阻RlO的另一端和所述6N137光耦合器二(7-2)的引脚6均与所述接口芯片(3)的引脚4连接；所述隔离电路三由电阻R6、电阻R7和6N137光耦合器三(7_3)组成，所述电阻R6的一端与所述6N137光耦合器三(7-3)的引脚6连接，所述电阻R6的另一端与所述6N137光耦合器三(7-3)的引脚7和6N137光耦合器三(7_3)的引脚8均连接，所述6N137光耦合器三(7-3)的引脚5接地，所述6N137光耦合器三(7_3)的引脚I和6N137光耦合器三(7-3)的引脚2均与电源Vcc连接，所述6N137光耦合器三(7-3)的引脚3和6N137光耦合器三(7-3)的引脚4均与所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述接口芯片(3)的引脚I连接，所述接口芯片(3)的引脚5接地，所述接口芯片(3)的引脚8接电源Vcc，所述6N137光耦合器三(7_3)的引脚6为所述光耦隔离电路(7)的输出端。
7.根据权利要求2所述的一种矿用本安信息传输接口，其特征在于:所述转换电路二(2-3)由 74LS00 或门二(2-31)、74LS04 非门四(2-32)和 74LS04 非门五(2-33)，以及电阻R12、电阻R13、电阻R14和发光二极管LEDl组成，所述74LS00或门二(2_31)的输入端与所述光耦隔离电路(7)的输出端连接，所述74LS00或门二(2-31)的输出端与所述电阻R14的一端、74LS04非门四(2_32)的输入端和74LS04非门五(2_33)的输入端均连接，所述74LS04非门四(2-32)的输出端与所述发光二极管LEDl的阴极连接，所述发光二极管LEDl的阳极通 过所述电阻Rl2与电源Vcc连接，所述74LS04非门五(2_33)通过电阻R13与电源Vcc连接，所述74LS04非门五(2-33)的输出端与所述电平转换芯片(2_1)的引脚10连接。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用本安信息传输接口，包括用于连接外部电源的电源接口模块、与电源接口模块输出端连接且用于将外部电源电压转换为电子元件所需电压的电源变换电路和与电源变换电路输出端连接的电平转换电路，电平转换电路上接有RS-232接口电路，电平转换电路的输出端连接有用于输出脉冲信号的脉冲输出电路，脉冲输出电路通过光耦隔离电路连接有用于收发信息的接口芯片，接口芯片上接有RS-485接口电路，光耦隔离电路与电平转换电路相接。本实用新型精度高，工作稳定可靠，能够实现不同接口设备间数据转换的需要，从而将安全监控系统组成一个有机的整体，实现了对煤矿生产现场数据的传送功能，具有广泛的应用前景。
文档编号H03K19/14GK203104404SQ20132009345
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者何晶 申请人:陕西安瑞特电子科技有限公司