基于微處理器的rs232與rs485/422接口轉換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種通訊接口轉換器，尤其是RS232與RS485/422接口轉換器。
【背景技術】
[0002]隨著生產的發展和科學技術的進步，出現了許多大規模系統，例如電力系統、城市交通網、數字通信網、柔性制造系統、生態系統、水資源系統、社會經濟系統等。這類系統的特點是規模龐大，結構復雜、地理位置分散，造成系統內部各部分之間通信困難。RS232、RS485或RS422提供眾所周知和規定明確的硬件規范，能夠為系統提供通信或數據傳送功會泛。
[0003]RS232與RS485/422接口轉換器可以完成RS232與RS485接口信號或RS232與RS422接口信號的雙向通訊。現有技術中，RS232與RS422接口工作模式和RS232與RS485接口工作模式的切換通常是用機械開關操作的，機械開關不僅操作繁瑣(常常要開蓋操作)、易生銹變質，而且不宜批量管理，急需加以改進。
【發明內容】
[0004]本實用新型的主要目的在于，提供一種用微處理器控制工作模式轉換的RS232與RS485/422接口轉換器，簡化轉換工作模式的方式，提高智能化水平和工作效率。
[0005]本實用新型是采用以下技術方案及技術措施來實現的。
[0006]一種基于微處理器的RS232與RS485/422接口轉換器，包括RS232接口單元、RS485/422雙接口單元、邏輯控制單元、微處理器和供電單元，所述RS232接口單元通過邏輯控制單元與RS485/422雙接口單元連接，在RS232接口單元和RS485/422雙接口單元中分別設有用于將接口信號轉換成TTL電平信號的第一電平轉換電路和第二電平轉換電路，在微處理器上設有用于偵測RS232接口單元輸出電平信號協議幀的檢測端口和用于控制RS485傳輸方向的控制端口，所述微處理器分別與RS232接口單元和邏輯控制單元連接，并根據配置參數通過其控制端口及邏輯控制單元切換RS232轉RS485或RS422的工作模式。
[0007]較佳的，所述微處理器外接工作模式配置端口和固件升級端口。
[0008]較佳的，所述供電單元包括連接7.5V?36V直流電源的極性變換電路、連接極性變換電路的過壓保護電路、將過壓保護電路輸出的7.5V?36V直流電壓轉換為5V直流電壓的BUCK電路，以及將5V直流電壓隔離為兩部分的第一隔離電源和第二隔離電源，第一隔離電源分別連接RS232接口單元、微處理器和邏輯控制單元，第二隔離電源連接RS485/422雙接口單元。
[0009]較佳的，所述供電單元外設有DC005適配器接口和接線端子，分別接入供電單元。
[0010]較佳的，所述RS232接口單元設有第一保護電路，RS232端口經第一保護電路與其內部的第一電平轉換電路連接，第一電平轉換電路將RS232標準信號轉換為TTL電平信號，并通過邏輯控制單元與RS485/422雙接口單元連接進行信號傳輸。
[0011]較佳的，所述RS485/422雙接口單元設有第二保護電路，RS485/422雙接口單元的復用端口經第二保護電路與其內部的第二電平轉換電路連接，第二電平轉換電路將RS485或RS422標準信號轉換為TTL電平信號，并通過邏輯控制單元與RS232接口單元連接進行信號傳輸。
[0012]較佳的，所述RS485/422雙接口單元的第二電平轉換電路通過磁耦合隔離電路分別與邏輯控制單元和微處理器連接。
[0013]較佳的，所述RS485/422雙接口單元的復用端口包括四個信號接線端，分別為A.T+、A.T-、R+、R-，當作為RS485接口時，A.T+、A.T-分別是RS485的正差分信號和負差分信號的收發端，當作為RS422接口時，A.T+、A.T-、R+、R-分別是RS422的正發送信號、負發送信號、正接收信號、負接收信號的收發端。
[0014]與現有技術相比，本實用新型至少具有下列優點及有益效果:
[0015]1、在微處理器上設有用于偵測RS232接口單元輸出電平信號協議幀的檢測端口和用于控制RS485傳輸方向的控制端口，RS232端口輸入的工作模式配置參數信號經RS232接口傳送到微處理器，微處理器根據配置參數通過其控制端口及邏輯控制單元切換RS232轉RS485或RS422的工作模式，解決了現有技術中使用機械開關轉換工作模式的麻煩，簡化了轉換工作模式的方式，實現了智能化的數據傳輸，工作模式的配置參數保存在微處理器中，掉電不丟失，便于批量化管理，提高了工作效率；
[0016]2、微處理器用于控制信號的傳輸方向，在RS232轉RS485的信號傳輸中，微處理器分析RS232接口單元輸出電平信號的協議幀，并偵測協議幀的結束位，從而控制RS485接口信號的傳輸方向，增強了轉換器的智能化程度；
[0017]3、微處理器外接工作模式配置端口和固件升級端口，通過改變工作模式配置端口或固件升級端口電平的高低，控制微處理器進行工作模式配置或固件升級，操作方便；
[0018]4、采用雙電源隔離模式，供電單元內置第一隔離電源和第二隔離電源，一路為RS232接口單元、微處理器和邏輯控制單元供電，一路為RS485/422雙接口單元供電。同時，磁耦合隔離電路隔離了 RS232接口單元與RS485/422雙接口單元之間的電氣隔離，這樣既保證了通信的可靠性，又增強了現場適應能力，提高了信號傳輸和接口性能的安全性；
[0019]5、供電單元內置極性變換電路，外設DC005適配器接口和接線端子，使用時只需要連接一個端口為轉換器通電即可，且電源輸入無極性要求，方便現場使用。RS48/422復用端口簡化了通訊端口，設計巧妙，實用性較強。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本實用新型的內容更明顯易懂，以下結合具體實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0022]如圖1所示，本實用新型基于微處理器的RS232與RS485/422接口轉換器包括RS232接口單元、RS485/422雙接口單元、微處理器、邏輯控制單元以及供電單元。RS232接口單元通過邏輯控制單元與RS485/422雙接口單元連接，在RS232接口單元和RS485/422雙接口單元中分別設有用于將接口信號轉換成TTL電平信號的第一電平轉換電路和第二電平轉換電路，在微處理器上設有用于偵測RS232接口單元輸出電平信號協議幀的檢測端口和用于控制RS485傳輸方向的控制端口，所述微處理器分別與RS232接口單元和邏輯控制單元連接，并根據配置參數通過其控制端口及邏輯控制單元切換RS232轉RS485或RS422的工作模式，RS232接口單元連接微處理器的檢測端口，微處理器的控制端口和邏輯控制單元通過磁親合隔離電路與RS485/422雙接口單元連接。
[0023]在不同的實施例中，接口轉換器可外設多個不同用途的端口。比如，RS232接口單元外設RS232端口，RS485/422雙接口單元外設RS485/422復用端口，微處理器外設工作模式配置端口、固件升級端口和接地端口，供電單元配置有DC005適配器接口和接線端子。
[0024]傳統的接口轉換器切換工作模式一般使用機械開關操作。為了彌補機械開關操作繁瑣(常常要開蓋操作)、易生銹變質、不宜批量管理等缺點。本實用新型采用微處理器完成工作模式的配置和信號傳輸方向的智能化控制等功能，微處理器是接口轉換器的核心，采用高性能32位Cortex內核微處理器，內置的EEPR0M用于存儲系統工作參數及一些系統信息，配置參數保存在EEPR0M中，掉電不丟失，它不但能保證接口轉換器的高性能實時處理，方便了批量化管理，而且能提高接口轉換器的智能化程度，簡化了現場使用的操作復雜度，提高了工作效率。
[0025]本實用新型的工作模式包括RS232與RS422接口雙向通訊工作模式、RS232與RS485接口雙向通訊工作模式。其中，RS232與RS485接口雙向通訊工作模式包括RS232與RS485接口 RTS方向控制工作模式、RS232與RS485接口自適應方向控制工作模式。本實用新型的核心技術之一是基于微處理器完成以上三種工作模式的轉換。RS232端口輸入的工作模式配置參數信號經RS232接口傳送到微處理器，微處理器處理后輸出邏輯控制指令，邏輯控制單元用于配合微處理器完成工作模式切換、串口信號控制等功能，控制RS232接口單元和RS485/422雙接口單元執行相應的工作模式。本實用新型解決了現有技術中使用機械開關轉換工作模式的麻煩，實現了智能化的數據傳輸，工作模式的配置參數保存在微處理器中，掉電不丟失，便于批量化管理，提高了工作效率。
[0026]RS232和RS422兩個接口均屬于全雙工通信協議，不需要特殊的傳輸方向控制，兩種接口信號分別通過RS232接口單元、RS485/422雙接口單元轉換成TTL電平信號，然后通過磁耦合隔離電路連接實現信號傳輸并保證電氣隔離。
[0027]由于RS232的全雙工特性及RS485的半雙工特性，兩個接口信號轉換時，RS232接口只能工作在半雙工模式，需要一種合理的RS485方向控制機制，以匹配RS232進行數據傳輸。
[0028]RTS (即請求發送)信號是RS232協議里的一個標準信號。RTS方向控制工作模式是由RS232端口輸入的RTS方向信號控制RS485接口