本实用新型专利技术公开了一种可扩展GPIO口的USB接口扩展装置，包括：金属壳体⑴，金属壳体⑴内设置有可扩展GPIO口的USB接口扩展模块。所述可扩展GPIO口的USB接口扩展模块，通过集成电路将计算机主机自身的1路USB接口扩展为7路标准的USB接口，其中6路USB接口对外用以连接计算机外部设备，另外1路USB接口通过连接USB/串口转换模块将其转换为计算机的标准通用串口；该串口与单片机的串行口互连；通过单片机的GPIO口对外控制六路IO类外部设备。其优点在于：通过采用可扩展GPIO口的USB接口扩展装置的方案，可以在仅占用计算机主机1路USB接口资源的情况下，实现对6个USB接口的计算机外设与6个IO类外部设备的控制。这对在有多个计算机外设，而计算机主机提供的对外USB和GPIO接口有限制的场合往往可以起到关键的作用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及计算机的USB接口扩展技术，特别涉及一种可扩展GPIO 口的USB 接口扩展技术。
技术介绍
随着计算机技术的快速发展，各类计算机外设的需求也越来越多。USB接口由于其 标准化、速度快、即插即用等特点成为计算机外设与主机通信接口的首选。各类计算机外设 数量的增多导致计算机主机本身提供的USB接口数量往往满足不了实际应用的需求，USB 接口扩展装置能有效解决这一矛盾。另外计算机主机针对继电器、蜂鸣器、发光LED等IO 类外部设备的控制，通常采用选配基于PCI总线的通用IO模块来实现。这一方案硬件成本 高、软件配置相对较复杂。可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置可以使计算机主机直接通过 USB接口控制继电器、蜂鸣器、发光LED等IO类外部设备，这种方式控制的软件实现相对简 单、硬件成本低。在许多恶劣环境如高温、高湿、振动冲击、电磁干扰等的应用场合，计算机及其外 设的可靠性就显得十分重要。因此，USB接口扩展装置需采用一定的先天加固措施，才能满 足恶劣环境下对高温、高湿、振动冲击、电磁干扰等各项环境的适应性要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置，使得计算机 通过自身的1路USB接口扩展出6路标准的USB接口和6路GPIO 口，从而既能实现对6个 USB接口的计算机外设与6个IO类外部设备的控制，同时也能满足恶劣环境下对高温、高 湿、振动冲击、电磁干扰等各项环境的适应性要求。本技术的技术方案如下金属壳体1，金属壳体1内设置有可扩展GPIO 口的 USB接口扩展模块。所述可扩展GPIO 口的USB接口扩展模块，通过集成电路将计算机主机自身的1路 USB接口扩展为7路标准的USB接口，其中6路USB接口对外用以连接计算机外部设备，另 外1路USB接口通过连接USB/串口转换模块将其转换为计算机的标准通用串口；该串口与 单片机的串行口互连；通过单片机的GPIO 口对外控制六路IO类外部设备。所述金属壳体1的缝隙处垫了导电橡胶并用螺钉锁紧密封。金属壳体1的底部设计了 6颗螺钉的安装孔，用于固定在控制机柜或操控台内部。 对外接口连接器选用广泛应用于航天、航空领域的J14系列带锁紧装置金属矩形连接器， 具备连接可靠性高，抗振性能好，防电磁干扰等特点。本技术的有益效果在于通过采用可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置的方 案，可以在仅占用计算机主机1路USB接口资源的情况下，实现对6个USB接口的计算机外 设与6个IO类外部设备的控制。这对在有多个计算机外设，而计算机主机提供的对外USB 和GPIO接口有限制的场合往往可以起到关键的作用。附图说明图1是本技术提供的可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置原理框图。图2是本技术提供的可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置的对外接口布局与 标识图。图3是本技术提供的可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步地详细描述。如附图1所示，可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置通过使用Philips公司集成 电路(如ISP1521等)将计算机主机自身的1路USB接口扩展为7路标准的USB接口，其中 6路USB接口对外用以连接计算机外部设备，另外1路USB接口通过连接I^olific公司的 USB/串口转换模块(如PL2303等)将其转换为计算机的标准通用串口(RS232)。该串口与 Philips公司单片机模块(如P89LV51RD2等)的串行口互连。单片机模块经此串口解析主 机发出的控制指令，通过单片机的GPIO 口对外控制继电器、蜂鸣器、发光LED等IO类外部 设备。附图2是本技术提供的可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置的对外接口布局 与标识图。“电源”为该模块的交流220V电源输入。“USB”为连接计算机主机USB接口的 上行USB端口。“USB1-USB6”为扩展的USB端口。“ I/O”为扩展的GPIO端口。附图3是本技术提供的可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置的结构示意图。该 装置采用金属的壳体密封，金属壳体的缝隙处垫了导电橡胶并用螺钉锁紧，壳体的底部设 计了 6颗螺钉的安装孔，用于将其固定在控制机柜或操控台内部。对外接口连接器选用广 泛应用于航天、航空领域的J14系列带锁紧装置金属矩形连接器，具备连接可靠性高，抗振 性能好，防电磁干扰等特点。权利要求1.一种可扩展GPIO 口的USB接口扩展装置，包括金属壳体⑴，其特征是金属壳体⑴ 内设置有可扩展GPIO 口的USB接口扩展模块。2.根据权利要求1所述的可扩展GPIO口的USB接口扩展装置，其特征是所述可扩展 GPIO 口的USB接口扩展装置，通过集成电路将计算机主机自身的1路USB接口扩展为7路 标准的USB接口，其中6路USB接口对外用以连接计算机外部设备，另外1路USB接口通过 连接USB/串口转换模块将其转换为计算机的标准通用串口 ；该串口与单片机的串3.根据权利要求1所述的可扩展GPIO口的USB接口扩展装置，其特征是所述金属壳 体⑴的缝隙处垫了导电橡胶并用螺钉锁紧密封。专利摘要本技术公开了一种可扩展GPIO口的USB接口扩展装置，包括金属壳体⑴，金属壳体⑴内设置有可扩展GPIO口的USB接口扩展模块。所述可扩展GPIO口的USB接口扩展模块，通过集成电路将计算机主机自身的1路USB接口扩展为7路标准的USB接口，其中6路USB接口对外用以连接计算机外部设备，另外1路USB接口通过连接USB/串口转换模块将其转换为计算机的标准通用串口；该串口与单片机的串行口互连；通过单片机的GPIO口对外控制六路IO类外部设备。其优点在于通过采用可扩展GPIO口的USB接口扩展装置的方案，可以在仅占用计算机主机1路USB接口资源的情况下，实现对6个USB接口的计算机外设与6个IO类外部设备的控制。这对在有多个计算机外设，而计算机主机提供的对外USB和GPIO接口有限制的场合往往可以起到关键的作用。文档编号G06F13/38GK201936295SQ201020693310公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日专利技术者刘炜, 周伟, 朱华, 杨大磊 申请人:中国船舶重工集团公司第七○九研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种可扩展ＧＰＩＯ口的ＵＳＢ接口扩展装置，包括：金属壳体⑴，其特征是：金属壳体⑴内设置有可扩展ＧＰＩＯ口的ＵＳＢ接口扩展模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，杨大磊，刘炜，朱华，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七○九研究所，
类型：实用新型
国别省市：83
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