RS232和RS485的自适应复用电路、模块及设备制造技术

本实用新型专利技术提出了一种RS232和RS485的自适应复用电路、模块及设备。该电路包括RS232接口、RS232电平转换单元、RS485接口、RS485电平转换单元、串口输入自适应电路以及RS485收发自适应控制电路；RS232电平转换单元的第一输出端与串口输入自适应电路的第一输入端连接，RS485电平转换单元的电平输出端与串口输入自适应电路的第二输入端连接；串口输入自适应电路的输出端与微处理器UART模块的串口输入管脚相连；微处理器UART模块的串口输出管脚与RS485收发自适应控制电路的输入端连接。该电路能够满足用户对于两种UART接入方式的需求，降低了电路的整体成本，节约开发时间。

【技术实现步骤摘要】
RS232和RS485的自适应复用电路、模块及设备
本技术涉及串口复用电路，具体涉及一种RS232和RS485的自适应复用电路、模块及设备。
技术介绍
通用异步收发传输器(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)，通常称作UART，它将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换，具体实物表现为独立的模块化芯片，或作为集成于微处理器中的数据通信模块。目前，为降低产品成本，现有设备中通常选用低成本的单片机或MCU等作为微处理器，而这些低成本的单片机或MCU中，UART资源有限，不能为每个外部设备分配一个进行UART模块，另外管脚资源、运算资源也有限，不能通过软件灵活配置一个UART模块满足多个外部设备数据通信。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种RS232和RS485的自适应复用电路、模块及设备。为了实现本技术的上述目的，根据本技术的第一个方面，本技术提供了一种RS232和RS485的自适应复用电路，包括RS232接口、RS232电平转换单元、RS485接口、RS485电平转换单元、串口输入自适应电路以及RS485收发自适应控制电路；RS232接口的串口输入管脚与RS232电平转换单元的第一输入端连接，RS232电平转换单元的第一输出端与串口输入自适应电路的第一输入端连接；RS485接口的差分管脚与RS485电平转换单元的差分信号连接端连接，RS485电平转换单元的电平输出端与串口输入自适应电路的第二输入端连接；串口输入自适应电路的输出端与微处理器UART模块的串口输入管脚相连；微处理器UART模块的串口输出管脚分别与RS232电平转换单元的第二输入端、RS485电平转换单元电平输入端和RS485收发自适应控制电路的输入端连接，RS232电平转换单元的第二输出端与RS232接口的串口输出管脚连接，RS485收发自适应控制电路的输出端与RS485电平转换单元的收发控制端连接。上述技术方案的有益效果为：串口输入自适应电路使得RS232接口通信和RS485接口通信可以复用微处理器的一个UART模块，节省了微处理器的UART硬件资源；此外，RS485收发自适应控制电路依靠硬件电路实现RS485收发的自适应控制，无需微处理器分配独立的控制管脚(如通用输入输出管脚)来管理RS485的收发信号，进一步地节省了微处理器的管脚资源和运算资源；低成本的微处理器(如单片机)在UART资源有限且软件不能灵活配置的情况下，通过本申请的电路能够满足用户对于两种UART接入方式的需求，降低了电路的整体成本，节约开发时间。在本技术的一种优选实施方式中，所述串口输入自适应电路包括第一电阻、第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阴极与RS485电平转换单元的电平输出端连接，第一二极管的阳极分别与第二二极管的阳极和第一电阻的第一端连接，第二二极管的阴极与RS232电平转换单元的第一输出端连接，第一电阻的第二端连接电源端。上述技术方案的有益效果为：利用二极管的单向特性达到RS232输入信号和RS485输入信号的自适应切换，电路结构简单可靠，成本低。在本技术的一种优选实施方式中，所述RS485收发自适应控制电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一三极管；微处理器UART模块的串口输出管脚与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端分别与第三电阻的第一端和第一三极管的栅极连接，第三电阻的第二端和第一三极管的发射极分别与地连接，第一三极管的集电极分别与RS485电平转换单元的收发控制端和第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与电源端连接。上述技术方案的有益效果为：利用微处理器UART模块的串口输出管脚作为RS485的收发控制管脚，且结合上述电路，实现了RS485的收发的硬件自适应控制，节省了微处理器管脚资源和运算资源。在本技术的一种优选实施方式中，还包括设置于RS485接口的差分管脚与RS485电平转换单元的差分信号连接端之间的信号匹配电路，所述信号匹配电路包括串接的第五电阻、第六电阻和第七电阻；所述第五电阻的第一端与电源端连接，第五电阻的第二端分别与第六电阻的第一端、RS485电平转换单元的第一差分信号连接端和RS485接口的第一差分管脚连接；第六电阻的第二端分别与第七电阻的第一端、RS485电平转换单元的第二差分信号连接端和RS485接口的第二差分管脚连接；第七电阻的第二端与地连接。上述技术方案的有益效果为：通过信号匹配电路能够实现RS485接口与RS485电平转换单元之间对应管脚的阻抗匹配，实现信号的有效传输。在本技术的一种优选实施方式中，还包括设于微处理器UART模块与所述电路之间的双通道隔离单元；双通道隔离单元的第一通道输入端与串口输入自适应电路的输出端连接，双通道隔离单元的第一通道输出端与微处理器UART模块的串口输入管脚连接；双通道隔离单元的第二通道输入端与微处理器UART模块的串口输出管脚连接，双通道隔离单元的第二通道输出端分别与RS232电平转换单元的第二输入端、RS485电平转换单元电平输入端和RS485收发自适应控制电路的输入端连接。上述技术方案的有益效果为：实现信号的有效隔离，避免信号相互串扰，影响通信质量，且RS232和RS485共用一个隔离单元，降低了成本和简化了电路结构。为了实现本技术的上述目的，根据本技术的第二个方面，本技术提供了一种RS232和RS485的硬件自适应复用模块，包括基板，所述基板上设置有本技术所述的RS232和RS485的自适应复用电路、以及至少一个UART连接端子；所述UART连接端子一端与所述电路相连，另一端连接外部微处理器或设备的UART模块。上述技术方案的有益效果为：该模块可应用于带串口的产品设备的扩展应用，只需要将设备的串口与UART连接端子连接，就能够满足设备对于两种UART接入方式的需求，使用方便，降低了成本，节约开发时间。为了实现本技术的上述目的，根据本技术的第三个方面，本技术提供了一种设备，包括微处理器和本技术所述的RS232和RS485的自适应复用电路，所述微处理器包含至少一个UART模块，UART模块与所述电路对应连接。上述技术方案的有益效果为：串口输入自适应电路使得RS232接口通信和RS485接口通信可以复用微处理器的一个UART模块，节省了微处理器的UART硬件资源；此外，RS485收发自适应控制电路依靠硬件电路实现RS485收发的自适应控制，无需微处理器分配独立的控制管脚(如通用输入输出管脚)来管理RS485的收发信号，进一步地节省了微处理器的管脚资源和运算资源；低成本的微处理器(如单片机)在UART资源有限且软件不能灵活配置的情况下，通过本申请的电路能够满足用户对于两种UART接入方式的需求，降低了成本，节约开发时间。本技术的附加方面和优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RS232和RS485的自适应复用电路，其特征在于，包括RS232接口、RS232电平转换单元、RS485接口、RS485电平转换单元、串口输入自适应电路以及RS485收发自适应控制电路；/nRS232接口的串口输入管脚与RS232电平转换单元的第一输入端连接，RS232电平转换单元的第一输出端与串口输入自适应电路的第一输入端连接；/nRS485接口的差分管脚与RS485电平转换单元的差分信号连接端连接，RS485电平转换单元的电平输出端与串口输入自适应电路的第二输入端连接；/n串口输入自适应电路的输出端与微处理器UART模块的串口输入管脚相连；/n微处理器UART模块的串口输出管脚分别与RS232电平转换单元的第二输入端、RS485电平转换单元电平输入端和RS485收发自适应控制电路的输入端连接，RS232电平转换单元的第二输出端与RS232接口的串口输出管脚连接，RS485收发自适应控制电路的输出端与RS485电平转换单元的收发控制端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种RS232和RS485的自适应复用电路，其特征在于，包括RS232接口、RS232电平转换单元、RS485接口、RS485电平转换单元、串口输入自适应电路以及RS485收发自适应控制电路；
RS232接口的串口输入管脚与RS232电平转换单元的第一输入端连接，RS232电平转换单元的第一输出端与串口输入自适应电路的第一输入端连接；
RS485接口的差分管脚与RS485电平转换单元的差分信号连接端连接，RS485电平转换单元的电平输出端与串口输入自适应电路的第二输入端连接；
串口输入自适应电路的输出端与微处理器UART模块的串口输入管脚相连；
微处理器UART模块的串口输出管脚分别与RS232电平转换单元的第二输入端、RS485电平转换单元电平输入端和RS485收发自适应控制电路的输入端连接，RS232电平转换单元的第二输出端与RS232接口的串口输出管脚连接，RS485收发自适应控制电路的输出端与RS485电平转换单元的收发控制端连接。


2.如权利要求1所述的RS232和RS485的自适应复用电路，其特征在于，所述串口输入自适应电路包括第一电阻、第一二极管和第二二极管；
所述第一二极管的阴极与RS485电平转换单元的电平输出端连接，第一二极管的阳极分别与第二二极管的阳极和第一电阻的第一端连接，第二二极管的阴极与RS232电平转换单元的第一输出端连接，第一电阻的第二端连接电源端。


3.如权利要求1所述的RS232和RS485的自适应复用电路，其特征在于，所述RS485收发自适应控制电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一三极管；
微处理器UART模块的串口输出管脚与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端分别与第三电阻的第一端和第一三极管的栅极连接，第三电阻的第二端和第一三极管的发射极分别与地连接，第一三极管的集电极分别与RS485电平转换单元的收...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱达，陈世强，刘嵩，乔宇，张婷婷，张建强，
申请(专利权)人：武汉恩逸互联科技有限公司，湖北民族大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42