[實用新型]一種智能RS-232轉RS-485/RS-422裝置

有效

• 申請號: 201420591969.6
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN204131496U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 朱新政
• 申請（專利權）人: 山東超越數控電子有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 張靖

技術領域

本實用新型涉及一種智能RS-232轉RS-485/RS-422裝置。

背景技術

隨著計算機在工業的廣泛應用，控制局域網絡也深入應用到各行各業之中。現行的諸多控制系統，若采用單機控制方式已越來越難以滿足設備控制的要求，因為往往我們所控制的設備只是整個系統的一個基本單元，它既需要外部輸入一些必要的信息，同時，也需要向外部輸出自身的運行參數和狀態。所有這些，都要求我們采用控制網絡技術，將眾多設備有機地連成一體，以保證整個系統安全可靠地運行。

目前，在我國應用的現場總線中，RS-485/RS-422?使用最為普遍。當用戶要將基于標準的RS-232?接口設備，如PC?機，連接至由RS-485/RS-422?構成的通訊網絡時，則必須作RS-232和RS-485/RS-422之間的電平轉換。傳統的做法是在設備內擴展一個通訊適配卡，由通訊適配卡實現電平轉換，內部主機再通過并行總線讀出或寫入數據。

而公司產品經常需要根據客戶需求，使標準接口可實現RS-232、RS-422、RS-485可調，但是目前的做法是拆機更換串口板實現，很不方便。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：考慮到RS-232?接口的自身特點，設計了一種小巧的、無須外部供電的智能收發轉換器，實現RS-232和RS-485/RS-422之間的電平轉換，可以通過選擇開關實現RS-232/RS-422/RS-485之間的切換。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種智能RS-232轉RS-485/RS-422裝置，所述裝置包括DC-DC轉換器、低功耗微處理器、RS-232接口和RS-485/RS-422接口，其中標準RS-232接口的三個發送信號：TXD?，RTS?和DTR通過DC-DC轉換器輸出+3.0V或+5.0V電壓給低功耗微處理器；RS-232接口為一片單發/單收RS-232接口，發送TXD，接受?RXD，并接收RS-485/RS-422接口的RXD，發送TXD給RS-485/RS-422接口，同時發送TXD給低功耗微處理器；微處理器根據接收的TXD檢測UART合適發送和停止數據，并控制RS-485/RS-422接口的發送使能控制端和接受使能控制端。

所述DC-DC轉換器采用MAX761實現。該轉換器實際輸入電壓范圍為-2.5V?至-13.5V，?靜態工作電流僅I1=120uA?，具有輸出電流大于54.4mA的能力（如果前端輸入功率未受到限制則輸出電流可達300mA以上）。由于MAX761采用高效率的PFM?控制方式,而且在本電路中,開關損耗較小(因為開關電流小于負載電流),所以能夠達到比MAX761?典型應用更高的效率(MAX761?典型應用效率為86%)。

所述RS-232接口采用MAX3221/MAX3221E。能夠滿足上述要求具有1TX/1RX?其工作電壓+3V至+5.5V,?僅1?uA的靜態電流，負載電流小于I2=2mA。

所述RS-485/RS-422接口采用MAX3491實現。其主要指標為+3V?至+3.6V?單電源工作、工作電流1mA,驅動60Ω負載時（半雙工時，兩個120?Ω終端匹配電阻的并聯值），峰值電流可達I3=3V/60Ω?=50mA。

所述低功耗微處理器采用PIC12C508A。其主要指標為：工作電流I4<1.0mA(工作電壓3V?，頻率4MHz),6?條I/O?線，512kByte?的ROM?。其中，GP0、?GP1、?GP4和GP5四個引腳設定對應于16?種常用波特率（300、600、1200至38.4Kbps等8?種，以及900、1800?至115.4Kbps等8種）的延時時間。

所述PIC12C508A的引腳GP3對應于10位或11位串行數據格式；GP2為TXD輸入，用來檢測UART何時發送和停止數據；GP1為復用輸出引腳，用來控制MAX3491的發送使能控制端；GP0也為復用輸出引腳，用來控制MAX3491的接收使能。

所述裝置通過跳線器的設置實現半雙工和全雙工的工作方式。

本實用新型的有益效果為：采用RS-232信號線供電方案，由于其高效率、大電流輸出能力，能夠很好地滿足應用；另外，這種智能控制RS-485/RS-422?接口的收發使能的思想，在擴展基于RS-485/RS-422?接口的網絡分支及延伸通訊距離都能夠得到很好的應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；