[實用新型]一種基于ARM的串口信號轉換裝置

有效

• 申請號: 201821872850.0
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN208820801U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張曼琳;郭銀景;李楊
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;H04Q1/02;G06F13/40;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于ARM的串口信號轉換裝置，用于實現串口數據和TCP/IP協議網絡數據的雙向轉換，涉及信號轉換領域。所述信號轉換裝置包括作為串口信號轉換裝置核心的ARM，用于控制數據包的處理和實現網絡數據和串口數據的相互轉換，同時可以監聽端口實現web服務以配置不同波特率；網絡模塊，用于連接以太網接收或發送網絡數據；串口數據收發模塊，包含USB轉串口模塊，用于連接串口設備接收或發送串口數據，同時也可連接帶有USB接口的設備；該裝置還包括供電模塊，輸出穩定電壓保證電路芯片穩定運行。該裝置運行穩定，轉換效率高且成本低，可用于智能家居和工業設備的網絡化連接等，值得大范圍推廣。

技術領域

本實用新型涉及一種信號轉換裝置，具體為一種基于ARM的串口信號轉換裝置，屬于信號轉換領域。

背景技術

隨著當今世界網絡通信的迅速發展，我們迎來了物聯網的時代，設備的網絡化已經成為一種趨勢。串口通信距離的有限以及串口連接的單一性使串口通信方式無法滿足設備網絡化的需求，而以太網互聯方式已成為主導通訊模式，并且逐漸擴展延伸到工業現場設備的通信應用中，所以采用相應的裝置把串口設備連接到以太網上顯得十分必要。

考慮到串口設備在接入網絡進行通信時，由于通信協議的不同而產生的異構網絡通信困難，現有設備又不可能在短時間內更新換代，所以本實用新型的目的就是為了解決上述問題，利用一種串口信號轉換裝置通過串口與網絡接入口的雙向透明傳輸把串口設備連接到相應的網絡上，完成了不同通信協議之間的數據傳輸。

目前相關產品通常價格高昂，功能方面也有待完善，如此看來，設計一類高性能且低成本的串口信號轉換裝置有很大的發展前景。本實用新型在保證性能的基礎上極大地降低了成本，且裝置易于維護以滿足不同場景的需求。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種低成本的基于ARM的串口信號轉換裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：一種基于ARM的串口信號轉換裝置，包括作為串口信號轉換裝置核心的ARM，用于控制數據包的處理和實現網絡數據和串口數據的相互轉換，同時可以監聽端口實現web服務以配置不同波特率；網絡模塊，用于連接以太網接收或發送網絡數據；串口數據收發模塊，包含USB轉串口模塊，用于連接串口設備接收或發送串口數據；供電模塊，輸出穩定電壓保證電路芯片穩定運行。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述的ARM采用 Cortex-M3先進內核的STM32F103ZET6微處理器，運行頻率較高，穩定性好，擁有杰出的功耗控制和極低的開發成本，性價比高。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述的網絡模塊采用Microchip公司的以太網控制器芯片ENC28J60，其數據傳輸速率可達10Mbps并且含有許多寄存器實現數據讀寫，成本也樂觀；同時網絡模塊設有RJ45接口，RJ45接口通過以太網變壓器和以太網控制器芯片ENC28J60相連，這個以太網變壓器主要用于不同電平之間的耦合，使信號的傳播距離增加，隔離外部信號的干擾，從而增加主芯片的抗干擾能力。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述的串口數據收發模塊采用USB總線的轉接芯片CH340實現USB轉串口，ARM核心處理器通過USB轉串口和USB接口與外部設備相連。

作為本實用新型的一種優選技術方案，所述的供電模塊采用MP2359降壓并配合采用AMS1117-3.3V芯片輸出3.3V電壓，提高電源利用率。

本實用新型有益效果為：ARM核心處理器通過連接以太網控制器和串口數據收發模塊可以實現網絡數據和串口數據的雙向轉換傳輸，并且可通過監聽網絡端口，利用遠程PC端的操作以達到配置傳輸波特率的目的。該裝置運行穩定，轉換效率高且成本低，具有電路結構簡單、功耗較低且易于維護等特點，可用于智能家居和工業設備的網絡化連接等，值得大范圍推廣。

附圖說明