[实用新型]一种智能RS-232转RS-485/RS-422装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能RS-232转RS-485/RS-422装置。

背景技术

随着计算机在工业的广泛应用，控制局域网络也深入应用到各行各业之中。现行的诸多控制系统，若采用单机控制方式已越来越难以满足设备控制的要求，因为往往我们所控制的设备只是整个系统的一个基本单元，它既需要外部输入一些必要的信息，同时，也需要向外部输出自身的运行参数和状态。所有这些，都要求我们采用控制网络技术，将众多设备有机地连成一体，以保证整个系统安全可靠地运行。

目前，在我国应用的现场总线中，RS-485/RS-422 使用最为普遍。当用户要将基于标准的RS-232 接口设备，如PC 机，连接至由RS-485/RS-422 构成的通讯网络时，则必须作RS-232和RS-485/RS-422之间的电平转换。传统的做法是在设备内扩展一个通讯适配卡，由通讯适配卡实现电平转换，内部主机再通过并行总线读出或写入数据。

而公司产品经常需要根据客户需求，使标准接口可实现RS-232、RS-422、RS-485可调，但是目前的做法是拆机更换串口板实现，很不方便。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：考虑到RS-232 接口的自身特点，设计了一种小巧的、无须外部供电的智能收发转换器，实现RS-232和RS-485/RS-422之间的电平转换，可以通过选择开关实现RS-232/RS-422/RS-485之间的切换。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种智能RS-232转RS-485/RS-422装置，所述装置包括DC-DC转换器、低功耗微处理器、RS-232接口和RS-485/RS-422接口，其中标准RS-232接口的三个发送信号：TXD ，RTS 和DTR通过DC-DC转换器输出+3.0V或+5.0V电压给低功耗微处理器；RS-232接口为一片单发/单收RS-232接口，发送TXD，接受 RXD，并接收RS-485/RS-422接口的RXD，发送TXD给RS-485/RS-422接口，同时发送TXD给低功耗微处理器；微处理器根据接收的TXD检测UART合适发送和停止数据，并控制RS-485/RS-422接口的发送使能控制端和接受使能控制端。

所述DC-DC转换器采用MAX761实现。该转换器实际输入电压范围为-2.5V 至-13.5V， 静态工作电流仅I1=120uA ，具有输出电流大于54.4mA的能力（如果前端输入功率未受到限制则输出电流可达300mA以上）。由于MAX761采用高效率的PFM 控制方式,而且在本电路中,开关损耗较小(因为开关电流小于负载电流),所以能够达到比MAX761 典型应用更高的效率(MAX761 典型应用效率为86%)。

所述RS-232接口采用MAX3221/MAX3221E。能够满足上述要求具有1TX/1RX 其工作电压+3V至+5.5V, 仅1 uA的静态电流，负载电流小于I2=2mA。

所述RS-485/RS-422接口采用MAX3491实现。其主要指标为+3V 至+3.6V 单电源工作、工作电流1mA,驱动60Ω负载时（半双工时，两个120 Ω终端匹配电阻的并联值），峰值电流可达I3=3V/60Ω =50mA。

所述低功耗微处理器采用PIC12C508A。其主要指标为：工作电流I4<1.0mA(工作电压3V ，频率4MHz),6 条I/O 线，512kByte 的ROM 。其中，GP0、 GP1、 GP4和GP5四个引脚设定对应于16 种常用波特率（300、600、1200至38.4Kbps等8 种，以及900、1800 至115.4Kbps等8种）的延时时间。

所述PIC12C508A的引脚GP3对应于10位或11位串行数据格式；GP2为TXD输入，用来检测UART何时发送和停止数据；GP1为复用输出引脚，用来控制MAX3491的发送使能控制端；GP0也为复用输出引脚，用来控制MAX3491的接收使能。

所述装置通过跳线器的设置实现半双工和全双工的工作方式。

本实用新型的有益效果为：采用RS-232信号线供电方案，由于其高效率、大电流输出能力，能够很好地满足应用；另外，这种智能控制RS-485/RS-422 接口的收发使能的思想，在扩展基于RS-485/RS-422 接口的网络分支及延伸通讯距离都能够得到很好的应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；