一種新型usb轉uart串行通信電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及通信技術領域，尤其涉及一種新型USB轉UART串行通信電路。
【背景技術】
[0002] 目前市場上已出現USB轉串口通信方案產品，可以實現USB轉串口通信的功能，但 采用的方案比較陳舊，所需的電子元器件主要是IC繁多龐雜，比如MAX232、PL2303、CH430、 MAX485、74HC14等，一塊相同或類似功能產品上一般需要4到5顆1C。電子元器件IC繁多 龐雜必然帶來PCB電路板面積大、兼容性抗干擾差等問題，而現在的電子產品朝著微型化、 高度集成的方向發展，市場上現行USB轉串口通信產品無法達到微型化、高度集成的要求。 【實用新型內容】
[0003] 基于【背景技術】存在的技術問題，本實用新型提出了一種新型USB轉UART串行通信 電路。
[0004] 本實用新型提出的一種新型USB轉UART串行通信電路，包括：USB接口、轉換模 塊、雙擲開關、第一連接器、多協議收發模塊和第二連接器；USB接口連接轉換模塊，轉換模 塊通過雙擲開關可選地連接第一連接器或多協議收發模塊，多協議收發模塊連接第二連接 器。
[0005] 優選地，USB接口為USB2. 0接口，轉換模塊采用CP2102芯片，USB2. 0接口連接至 CP2102芯片的引腳D-、D+。
[0006] 優選地，第一連接器采用第一排針，第一排針為一個5腳排針，雙擲開關采用雙刀 雙擲開關，多協議收發模塊采用SP339EER芯片；CP2102芯片的引腳RXD、TXD可通過雙刀雙 擲開關連接第一排針的引腳或SP339EER芯片的引腳L2、L3, CP2102芯片的引腳DCD、DTR、 DSR、RTS、CTS、RI 分別接到 SP339EER 芯片的引腳 L1、L4、L6、L7、L8、L9 上。
[0007] 優選地，第二連接器采用DB9 RS-232串口連接器，SP339EER芯片的引腳RU R2、 R3、R4、R6、R7、R8、R9分別連接至DB9 RS-232串口連接器的引腳上。
[0008] 優選地，包括一個手動自動選擇模塊，手動自動選擇模塊包括NMOS管、第二排針、 第三排針和短路帽，第二排針和第三排針均為2腳排針；NMOS管的第1腳連接至SP339EER 芯片的引腳L3,NMOS管的第2腳接地，NMOS管的第3腳連接至VBUS高電平；第三排針的第 1腳連接至NMOS管的第3腳，第三排針的第2腳和第二排針的第2腳均連接SP339EER芯片 的引腳DIRl，第二排針的第1腳連接至VBUS高電平。
[0009] 本實用新型通過轉換模塊與多協議收發模塊配合可實現USB轉TTL、USB轉 RS-232、USB 轉 RS-422、USB 轉 RS-485 四種串 口轉換功能。
[0010] 本實用新型中，轉換模塊采用CP2102芯片，除電源的濾波電容外，外部無需任何 相關器件便可獨立工作，集成度高，占用空間小。
[0011] 本實用新型中，采用兩顆IC即CP2102芯片和SP339EER芯片實現USB轉UART，并 可與多種串口通信，相對與市場上其他技術方案，電路板面積小、集成度高、穩定性高。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型提出的一種新型USB轉UART串行通信電路框圖；
[0013] 圖2為CP2102外接及信號切換電路圖；
[0014] 圖3為SP339EER外接電路圖；
[0015] 圖4為DB9 RS-232串口連接器電路圖；
[0016] 圖5為手動自動選擇模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0017] 本實用新型提出的一種新型USB轉UART串行通信電路，通過轉換模塊2與多協議 收發模塊5配合可實現USB轉TTUUSB轉RS-232、USB轉RS-422、USB轉RS-485四種串口 轉換功能。
[0018] 參照圖1，本實用新型提出的一種新型USB轉UART串行通信電路包括：USB接口 1、 轉換模塊2、雙擲開關3、第一連接器4、多協議收發模塊5和第二連接器6。其中，USB接口 1連接轉換模塊2,轉換模塊2通過雙擲開關3可選地連接第一連接器4或多協議收發模塊 5,多協議收發模塊5連接第二連接器6。
[0019] 參照圖2,本實施方式提供的轉換模塊2采用CP2102芯片U1，其內置USB2. 0全速 功能控制器、USB收發器及異步串行數據總線（UART)，支持調制解調器全功能信號。CP2102 芯片Ul的工作原理為：通過驅動程序將PC的USB 口虛擬成COM 口以達到擴展的目的，即 USB轉串口，轉換后輸出的信號為TTL電平。
[0020] 參照圖2,本實施方式中，為配合CP2102芯片Ul，USB接口 1采用USB2. 0接口。 USB2. 0接口的兩個信號USB2. 0_HN、USB2. 0_ΗΡ接到CP2102芯片Ul對應的引腳D-、D+，經 過 CP2102 芯片 Ul 模擬出 8 個 UART TTL 信號分別為 DCD、RXD、TXD、DTR、DSR、RTS、CTS、RI， 其中RXD、TXD為UART TTL的接收、發送信號。
[0021] 參照圖2,本實施方式中，第一連接器4采用第一排針Jl作為UART TTL信號接口， 第一排針Jl為一個5腳排針。當需要與單片機、ARM處理器等進行通信，如下載程序時，通 過雙擲開關3使得RXD、TXD直接接到第一排針Jl上作為RXD_TTL、TXD_TTL信號與單片機、 ARM處理器等進行通信。本實施方式中，雙擲開關3采用雙刀雙擲開關SWl。
[0022] 參照圖3,本實施方式中，多協議收發模塊5采用SP339EER芯片U2,其支持RS-32、 RS-485、RS-422串行標準，可使三種協議在沒有額外的轉換組件的情況下通過一個電纜或 連接器互換使用得以實現。第二連接器6采用DB9 RS-232串口連接器。
[0023] 當需要將UART TTL信號轉換為RS-232、RS-485、RS-422信號進行與其他RS-232、 RS-485、RS-422設備進行通信時，通過撥動雙刀雙擲開關SW1，RXD、TXD信號作為RXD_DB9、 TXD_DB9信號直接接到SP339EER芯片U2的引腳L2、L3與SP339EER芯片U2通信。UART TTL 的 6 個信號 DCD、DTR、DSR、RTS、CTS、RI 分別接到 SP339EER 芯片 U2 的引腳 L1、L4、L6、 L7、L8、L9 上。
[0024] 參照圖 3, SP339EER 芯片 U2 將 UART TTL 轉換為 RS-232、RS-485、RS-422 三種模 式與外部RS-232、RS-485、RS-422設備進行通信時，需通過兩個引腳M0DE0、MODEl進行配 置，具體如表一：當MODEO = 1，MODEl = 0時配置為RS-232模式；當MODEO = 0, MODEl = 1時配置為RS-485模式；當MODEO = 1，M0DE1 = 1時配置為RS-422模式；其中1、0分別表 示高低電平。
[0025] 表一、SP339EER芯片轉接模式配置參數
[0026]
【主權項】
1. 一種新型USB轉UART串行通信電路，其特征在于，包括：USB接口（I)、轉換模塊（2)、 雙擲開關（3)、第一連接器（4)、多協議收發模塊（5)和第二連接器（6) ;USB接口（1)連接 轉換模塊（2)，轉換模塊（2)通過雙擲開關（3)可選地連接第一連接器（4)或多協議收發模 塊（5)，多協議收發模塊（5)連接第二連接器（6)。
2. 如權利要求1所述的新型USB轉UART串行通信電路，其特征在于，USB接口⑴為 USB2. O接口，轉換模塊（2)采用CP2102芯片（U1)，USB2. O接口連接至CP2102芯片（Ul)的 引腳D-、D+。
3. 如權利要求2所述的新型USB轉UART串行通信電路，其特征在于，第一連接器（4)采 用第一排針（Jl)，第一排針（Jl)為一個5腳排針，雙擲開關（3)采用雙刀雙擲開關（SWl)， 多協議收發模塊（5)采用SP339EER芯片（U2) ;CP2102芯片（Ul)的引腳RXD、TXD可通過雙 刀雙擲開關（SWl)連接第一排針（Jl)的引腳或SP339EER芯片（U2)的引腳L2、L3，CP2102 芯片（Ul)的引腳 DCD、DTR、DSR、RTS、CTS、RI分別接到SP339EER芯片（U2)的引腳L1、L4、 L6、L7、L8、L9 上。
4. 如權利要求3所述的新型USB轉UART串行通信電路，其特征在于，第二連接器（6) 采用 DB9RS-232 串口連接器，SP339EER 芯片（U2)的引腳 1?1、1?2、1?3、1?4、1?6、1?7、1?8、1?9分別 連接至DB9 RS-232串口連接器的引腳上。
5. 如權利要求3或4所述的新型USB轉UART串行通信電路，其特征在于，包括一個手 動自動選擇模塊，手動自動選擇模塊包括NMOS管（Ql)、第二排針（J2)、第三排針（J3)和短 路帽（JPl)，第二排針（J2)和第三排針（J3)均為2腳排針；NMOS管（Ql)的第1腳連接至 SP339EER芯片（U2)的引腳L3, NMOS管（Ql)的第2腳接地，NMOS管（Ql)的第3腳連接至 VBUS高電平；第三排針（J3)的第1腳連接至NMOS管（Ql)的第3腳，第三排針（J3)的第2 腳和第二排針（J2)的第2腳均連接SP339EER芯片（U2)的引腳DIR1，第二排針（J2)的第 1腳連接至VBUS高電平。
【專利摘要】本實用新型提出的一種新型USB轉UART串行通信電路，包括：USB接口、轉換模塊、雙擲開關、第一連接器、多協議收發模塊和第二連接器；USB接口連接轉換模塊，轉換模塊通過雙擲開關可選地連接第一連接器或多協議收發模塊，多協議收發模塊連接第二連接器。USB接口為USB2.0接口，轉換模塊采用CP2102芯片，第一連接器采用第一排針,第一排針為一個5腳排針，雙擲開關采用雙刀雙擲開關，多協議收發模塊采用SP339EER芯片。本實用新型通過轉換模塊與多協議收發模塊配合可實現USB轉TTL、USB轉RS-232、USB轉RS-422、USB轉RS-485四種串口轉換功能。
【IPC分類】G06F13-40
【公開號】CN204557471
【申請號】CN201520121833
【發明人】程匹克
【申請人】合肥寶龍達信息技術有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月2日