一种单光纤数据传输系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种单光纤数据传输系统，包括级联的若干个单光纤数据传输装置，单光纤数据传输装置包括串行接口单元、光电隔离单元、控制单元、上行光单元、下行光单元和状态指示单元，光电隔离单元设置在串行接口单元与控制单元之间、用于隔离并进行TTL电平与LVTTL电平的转换，状态指示单元与控制单元连接、用于进行不同状态指示，所述串行接口单元包括一个或多个串行接口子单元，每个串行接口子单元包括RS232接口芯片或/和RS422接口芯片或/和RS485接口芯片，所述光电隔离单元包括一个或多个光电隔离子单元。实施本实用新型专利技术的单光纤数据传输系统，具有以下有益效果：成本较低、具备光电隔离功能、传输的可靠性较高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数据传输领域，特别涉及一种单光纤数据传输系统。
技术介绍
RS232/RS422/RS485接口广泛应用于工业控制领域，如设备控制、数据采集等。RS232接口一般只可以传输15米，RS422/RS485接口在低速时可以传输几公里。考虑到电磁干扰、防雷等因素，在实际使用中，RS232/RS422/RS485接口线缆不易过长，一般在5米以内，RS232/RS422/RS485接口的延伸有迫切的需要。目前主要有支持RS232/RS422/RS485接口的多业务光端机和RS232/RS422/RS485光猫来实现RS232/RS422/RS485信号的远传，这两种设备都是点对点传输设备，较节点式传输方案而言，光纤使用数量大的多，其成本较高，不利于成本的控制。其不具备温度调节功能，在恶劣的环境下无法正常使用，不具备光电隔离功能，RS232/RS422/RS485接口引入的浪涌容易损坏整个系统，导致所有业务的中断，传输的可靠性不高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述成本较高、不具备光电隔离功能、传输的可靠性不高的缺陷，提供一种成本较低、具备光电隔离功能、传输的可靠性较高的单光纤数据传输系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种单光纤数据传输系统，包括级联的若干个单光纤数据传输装置，所述单光纤数据传输装置包括串行接口单元、光电隔离单元、控制单元、上行光单元、下行光单元和状态指示单元，所述串行接口单元进行EIA电平与TTL电平之间的转换，所述光电隔离单元设置在所述串行接口单元与所述控制单元之间、用于进行隔离并进行所述TTL电平与LVTTL电平的转换，当前单光纤数据传输装置中的下行光单元 接收到级联的下一个单光纤数据传输装置中上行光单元输出的数据，将其传送到所述控制单元进行解复接，所述控制单元将所述解复接得到的数据与所述光电隔离单元传送过来的数据再次复接后，将所述再次复接后的数据通过当前单光纤数据传输装置中上行光单元上传到所述级联的下一个单光纤数据传输装置中的下行光单元，当前单光纤数据传输装置中的上行光单元接收级联的上一个单光纤数据传输装置下行光单元传送的数据并送到所述控制单元，所述控制单元将其分成两路，一路解复接并从解复接后的数据中取出当前单光纤数据传输装置对应的数据，并将取出的数据经所述光电隔离单元传送到所述串行接口单元输出，另一路直接通过当前单光纤数据传输装置中下行光单元下传到级联的下一个单光纤数据传输装置中的上行光单元，所述状态指示单元与所述控制单元连接、用于进行不同状态的指示，所述串行接口单元包括一个或多个串行接口子单元，每个所述串行接口子单元包括RS232接口芯片或/和RS422接口芯片或/和RS485接口芯片，所述光电隔离单元包括一个或多个光电隔离子单元。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述单光纤数据传输装置还包括电源单元，所述电源单元包括为所述串行接口单元提供第一电压并对其供电的电源模块，以及与所述电源模块连接、为所述控制单元提供第二电压并对其供电的稳压电路。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述单光纤数据传输装置还包括与所述电源模块连接的温控加热单元，所述温控加热单元包括温度控制器和加热器，所述温度控制器检测到设备的温度低于设定温度时控制所述加热器进行加热。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述串行接口单元包括第一串行接口子单元和第二串行接口子单元，所述光电隔离单元包括第一光电隔离子单元和第二光电隔离子单元，所述第一串行接口子单元通过所述第一光电隔离子单元与所述控制单元连接，所述第二串行接口子单元通过所述第二光电隔离子单元与所述控制单元连接。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述第一串行接口子单元还包括第一过压过流保护电路，所述第一过压过流保护电路包括第三工业接线端子、第一自恢复熔丝、第三自恢复熔丝、第十放电管、第十二放电管和第十四 放电管，所述第三工业接线端子的第一引脚与所述第一自恢复熔丝的一端连接，所述第一自恢复熔丝的另一端分别与所述第十放电管的阴极和第十二放电管的阴极连接，所述第三工业接线端子的第二引脚与所述第三自恢复熔丝的一端连接，所述第三自恢复熔丝的另一端分别与所述第十二放电管的阳极和第十四放电管的阴极连接，所述第一自恢复熔丝的另一端和第三自恢复熔丝的另一端还与所述RS232接口芯片或/和RS422接口芯片或/和RS485接口芯片连接。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述状态指示单元包括分别与所述控制单元连接、用于指示所述电源模块是否正常的第二指示灯、用于指示上行光是否正常的第三指示灯、用于指示下行光是否收到光信号的第四指示灯、用于指示是否有误码的第五指示灯、用于指示是否有数据输入的第六指示灯以及用于指示是否有数据输出的第七指示灯。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述控制单元包括CPLD、晶体振荡器和JTAG接口，所述晶体振荡器的第三引脚与所述CPLD的第三十二引脚连接，所述JTAG接口的第三引脚与所述CPLD的第五十一引脚连接，所述JTAG接口的第四引脚与所述CPLD的第三十九引脚连接，所述JTAG接口的第五引脚与所述CPLD的第四十二引脚连接，所述JTAG接口的第六引脚与所述CPLD的第四十七引脚连接。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述状态指示单元还包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻，所述第二指示灯的阳极通过所述第九电阻与所述JTAG接口的第一引脚连接，所述第三指示灯的阳极通过所述第十电阻与所述CPLD的第八十一引脚连接，所述第四指示灯通过所述第十一电阻与所述CPLD的九十一引脚连接，所述第五指示灯通过所述第十三电阻与所述CPLD的九十六引脚连接，所述第六指示灯通过所述第十四电阻与所述CPLD的八十六引脚连接，所述第七指示灯的阳极通过所述第十五电阻与所述CPLD的第一百零一引脚连接。在本技术所述的单光纤数据传输系统中，所述第一光电隔离子单元包括第一光电耦合器、第三光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第五电阻和第六电阻，所述第一光电耦合器中发光二极管的阳极与所述第一电阻连接，所述第一光电耦合器中发光二极管的阴极接地，所述第一光电耦合器中三极管的集电 极接所述第二电压，所述第一光电耦合器中三极管的发射极通过所述第二电阻接地，所述第三光电耦合器中发光二极管的阳极与所述第五电阻连接，所述第三光电耦合器中发光二极管的阴极接地，所述第三光电耦合器中三极管的集电极接所述第一电压，所述第三光电耦合器中三极管的发射极通过所述第六电阻接地。实施本技术的单光纤数据传输系统，具有以下有益效果：由于使用串行接口单元、光电隔离单元、控制单元、上行光单元和下行光单元，光电隔离单元设置在串行接口单元与控制单元之间、用于进行隔离，串行接口单元包括一个或多个串行接口子单元，每个串行接口子单元包括RS232接口芯片或/和RS422接口芯片或/和RS485接口芯片，光电隔离单元包括一个或多个光电隔离子单元，在单纤上通过单光纤数据传输装置的级联实现多点RS232/RS422/RS485数据的上传，较点对点传输模式大大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单光纤数据传输系统，其特征在于，包括级联的若干个单光纤数据传输装置，所述单光纤数据传输装置包括串行接口单元、光电隔离单元、控制单元、上行光单元、下行光单元和状态指示单元，所述串行接口单元进行EIA电平与TTL电平之间的转换，所述光电隔离单元设置在所述串行接口单元与所述控制单元之间、用于进行隔离并进行所述TTL电平与LVTTL电平的转换，当前单光纤数据传输装置中的下行光单元接收到级联的下一个单光纤数据传输装置中上行光单元输出的数据，将其传送到所述控制单元进行解复接，所述控制单元将所述解复接得到的数据与所述光电隔离单元传送过来的数据再次复接后，将所述再次复接后的数据通过当前单光纤数据传输装置中上行光单元上传到所述级联的下一个单光纤数据传输装置中的下行光单元，当前单光纤数据传输装置中的上行光单元接收级联的上一个单光纤数据传输装置下行光单元传送的数据并送到所述控制单元，所述控制单元将其分成两路，一路解复接并从解复接后的数据中取出当前单光纤数据传输装置对应的数据，并将取出的数据经所述光电隔离单元传送到所述串行接口单元输出，另一路直接通过当前单光纤数据传输装置中下行光单元下传到级联的下一个单光纤数据传输装置中的上行光单元，所述状态指示单元与所述控制单元连接、用于进行不同状态的指示，所述串行接口单元包括一个或多个串行接口子单元，每个所述串行接口子单元包括RS232接口芯片或/和RS422接口芯片或/和RS485接口芯片，所述光电隔离单元包括一个或多个光电隔离子单元。...

【技术特征摘要】
1.一种单光纤数据传输系统，其特征在于，包括级联的若干个单光纤数据传输装置，所述单光纤数据传输装置包括串行接口单元、光电隔离单元、控制单元、上行光单元、下行光单元和状态指示单元，所述串行接口单元进行EIA电平与TTL电平之间的转换，所述光电隔离单元设置在所述串行接口单元与所述控制单元之间、用于进行隔离并进行所述TTL电平与LVTTL电平的转换，当前单光纤数据传输装置中的下行光单元接收到级联的下一个单光纤数据传输装置中上行光单元输出的数据，将其传送到所述控制单元进行解复接，所述控制单元将所述解复接得到的数据与所述光电隔离单元传送过来的数据再次复接后，将所述再次复接后的数据通过当前单光纤数据传输装置中上行光单元上传到所述级联的下一个单光纤数据传输装置中的下行光单元，当前单光纤数据传输装置中的上行光单元接收级联的上一个单光纤数据传输装置下行光单元传送的数据并送到所述控制单元，所述控制单元将其分成两路，一路解复接并从解复接后的数据中取出当前单光纤数据传输装置对应的数据，并将取出的数据经所述光电隔离单元传送到所述串行接口单元输出，另一路直接通过当前单光纤数据传输装置中下行光单元下传到级联的下一个单光纤数据传输装置中的上行光单元，所述状态指示单元与所述控制单元连接、用于进行不同状态的指示，所述串行接口单元包括一个或多个串行接口子单元，每个所述串行接口子单元包括RS232接口芯片或/和RS422接口芯片或/和RS485接口芯片，所述光电隔离单元包括一个或多个光电隔离子单元。2.根据权利要求1所述的单光纤数据传输系统，其特征在于，所述单光纤数据传输装置还包括电源单元，所述电源单元包括为所述串行接口单元提供第一电压并对其供电的电源模块，以及与所述电源模块连接、为所述控制单元提供第二电压并对其供电的稳压电路。3.根据权利要求2所述的单光纤数据传输系统，其特征在于，所述单光纤数据传输装置还包括与所述电源模块连接的温控加热单元，所述温控加热单元包括温度控制器和加热器，所述温度控制器检测到设备的温度低于设定温度时控制所述加热器进行加热。4.根据权利要求2或3所述的单光纤数据传输系统，其特征在于，所述串行接口单元包括第一串行接口子单元和第二串行接口子单元，所述光电隔离单 元包括第一光电隔离子单元和第二光电隔离子单元，所述第一串行接口子单元通过所述第一光电隔离子单元与所述控制单元连接，所述第二串行接口子单元通过所述第二光电隔离子单元与所述控制单元连接。5.根据权利要求4所述的单光纤数据传输系统，其特征在于，所述第一串行接口子单元还包括第一过压过流保护电路，所述第一过压过流保护电路包括第三工业接线端子、第一自恢复熔丝、第三自恢复熔丝、第十放电管、第十二放电管和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文明，崔鲲，潘龙，黄玮，
申请(专利权)人：广州航天海特系统工程有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44