本實用新型屬于監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車道控制器多串口短路檢測電路。

背景技術(shù)：

目前，高速公路采用較多的RS232串口設(shè)備，而且多采用“收發(fā)地”三線通訊方式；一旦外設(shè)、外部電路出現(xiàn)“短路”現(xiàn)象，極大可能“通過串口”燒毀計算機(jī)計算機(jī)，尤其目前流行的“嵌入式”、“一體化”工控機(jī)；存在著極大的安全隱患，一旦損壞費用高昂，同時導(dǎo)致整個系統(tǒng)難以正常工作，故障擴(kuò)大。

因此，現(xiàn)在亟需一種車道控制器多串口短路檢測電路，能夠?qū)崟r檢測、但不影響“串口通訊”的檢測電路，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，提示、提醒系統(tǒng)、使用、操作人員，及時采取措施，防止故障的擴(kuò)大化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種車道控制器多串口短路檢測電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中一旦外設(shè)、外部電路出現(xiàn)“短路”現(xiàn)象，極大可能“通過串口”燒毀計計算機(jī)的問題。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：車道控制器多串口短路檢測電路，包括振蕩電路，所述振蕩電路的輸入端連接電源電路，所述振蕩電路的輸出端連接有計數(shù)電路，所述計數(shù)電路的輸出端連接有選擇開關(guān)電路，所述選擇開關(guān)電路的輸出端連接有放大電路，所述放大電路連接有串口信號的采集控制電路。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述振蕩電路包括一振蕩器，所述振蕩器的連接有第十一電阻、第十二電阻和第五十一電容的一端，所述第十一電阻、第十二電阻、第五十一電容的另一端相連接。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述計數(shù)電路包括一二進(jìn)制計數(shù)器，設(shè)置有8個數(shù)據(jù)接收端和8個數(shù)據(jù)發(fā)送端。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述放大電路包括一絕對值放大器以及與所述絕對值放大器連接的隔離放大器，所述絕對值放大器的同相輸入端通過第四十電阻連接第五十一電阻接入ADC信號，所述絕對值放大器的反相輸入端通過第五十一電阻接入ADC信號，所述絕對值放大器的同相輸入端連接模擬地端，所述絕對值放大器的反相輸入端連接通過第五十二電阻、第五十三電阻分別連接第一二極管的負(fù)極、第二二極管的正極，第一二極管的正極、第二二極管的負(fù)極連接絕對值放大器的輸出端，第一二極管的負(fù)極連接隔離放大器的正相輸入端，第二二極管的正極通過第五十四電阻連接隔離放大器的反相輸入端，隔離放大器的反相輸入端與輸出端之間連接有第五十五電阻，隔離放大器的輸出端連接有第五十六電阻，絕對值放大器和隔離放大器連接有電源電壓和模擬地端，隔離放大器的輸出端通過第五十六電阻連接第五十晶振的一端，第五十晶振的另一端接模擬地端，第五十六電阻及第五十晶振還連接有ADC轉(zhuǎn)換芯片的輸入端，ADC轉(zhuǎn)換芯片的輸出端分別連接有第五十七電阻和第五十八電阻。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述選擇開關(guān)電路包括一三極管，所述三極管的基極和集電極分別連接有第四十電阻和第四十一電阻，所述三極管的集電極連接信號轉(zhuǎn)換電路，所述三極管的發(fā)射極連接模擬地端。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述電源電路包括直流電源轉(zhuǎn)換器，所述直流電源轉(zhuǎn)換器的輸入端與接地端之間設(shè)置有第三晶振、第十電容和第十一電容，所述直流電源轉(zhuǎn)換器的輸出端與接地端之間設(shè)置有第五晶振和第十二電容。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述采集控制電路包括四個光電耦合器：第三十七光電耦合器、第三十八光電耦合器、第三十九光電耦合器和第四十光電耦合器，第三十七光電耦合器的第一輸入端通過第七電阻接入+5V電壓，第二輸入端連接有第二三極管的發(fā)射極，第二三極管的基極通過第四十三電阻連接振蕩電路，第二三極管的集電極連接模擬地端，第三十七光電耦合器的輸出端通過第四十四電阻連接電路電壓；第三十八光電耦合器的第一輸入端通過第八電阻接入+5V電壓，第二輸入端連接有第三三極管的發(fā)射極，第三三極管的基極通過第四十五電阻連接振蕩電路，第三三極管的集電極連接模擬地端，第三十八光電耦合器的輸出端通過第四十六電阻連接電路電壓；第三十九光電耦合器的第一輸入端通過第九電阻接入+5V電壓，第三十九光電耦合器的第二輸入端連接有第四三極管的發(fā)射極，第四三極管的基極通過第四十七電阻連接振蕩電路，第四三極管的集電極連接模擬地端，第三十九光電耦合器的輸出端通過第四十八電阻連接電路電壓；第四十光電耦合器的第一輸入端通過第十電阻接入+5V電壓，第四十光電耦合器的第二輸入端連接第五三極管的發(fā)射極，第五三極管的基極通過第四十九電阻連接振蕩電路，第五三極管的集電極連接模擬地端，第四十光電耦合器的輸出端通過第五十電阻連接電路電壓。

采用了上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果是：當(dāng)串口通訊的電壓為±15V～±9V之間，當(dāng)電壓低于±5V的時候，可能存在“短路”故障；發(fā)送端空閑狀態(tài)，一般電壓“-15V～-9V”之間，而接收端空閑狀態(tài)“0V”；降“接收端”空閑電壓調(diào)整到“-10V～-12V”之間，確保測試狀態(tài)正常；本電路采用DC12V供電，通過DC變換器，產(chǎn)生DC-12V電源，從而滿足驅(qū)動電路的電源、運算放大器電源、采集信號偏置電源；U35芯片是RC振蕩器CMOS電路，采用簡單的電阻、電容器，即可實現(xiàn)振蕩，通過二進(jìn)制計數(shù)器，驅(qū)動“八選一”模擬開關(guān)，選擇對應(yīng)的“串口”信號；二進(jìn)制計數(shù)器，控制在“16進(jìn)制”，連續(xù)掃描8個RXD信號端、8個TXD信號端；經(jīng)過模擬開關(guān)選擇的串口信號，經(jīng)過“絕對值”放大器，進(jìn)行整形，然后，通過“隔離放大器”變換，傳輸?shù)健安杉刂破鳌?，進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換，判斷是否存在故障隱患；正在“隔離放大”的信號與實際的對應(yīng)關(guān)系，是通過四個“光電隔離”U37～U40實現(xiàn)，4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，與“模擬接開關(guān)”同步，確?！澳M信號”、“采集信號”的對應(yīng)關(guān)系。經(jīng)過“隔離放大器”，能夠?qū)ⅰ敖^對值方法”的采集信號轉(zhuǎn)換到0～5V的單片機(jī)(或ADC芯片)的輸入范圍；絕對值放大器，能夠降“串口”±12V的電位，轉(zhuǎn)換成0～12V的電位，滿足“單極性”輸入的單片機(jī)ADC接口，或者ADC芯片。能夠?qū)崟r檢測、但不影響“串口通訊”的檢測電路，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，提示、提醒系統(tǒng)、使用、操作人員，及時采取措施，防止故障的擴(kuò)大化。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的電路框圖；

圖2為圖1中振蕩電路的電路圖；

圖3為圖1中放大電路的電路圖；

圖4為圖1中選擇開關(guān)電路的電路圖；

圖5為圖1中采集控制電路的電路圖；

圖6為圖1中電源電路的電路圖。

圖中，R7-第七電阻；R8-第八電阻；R9-第九電阻；R10-第十電阻；R11-第十一電阻；R12-第十二電阻；R40-第四十電阻；R41-第四十一電阻；R42-第四十二電阻；R43-第四十三電阻；R44-第四十四電阻；R45-第四十五電阻；R46-第四十六電阻；R47-第四十七電阻；R48-第四十八電阻；R49-第四十九電阻；R50-第五十電阻；R51-第五十一電阻；R52-第五十二電阻；R53-第五十三電阻；R54-第五十四電阻；R55-第五十五電阻；R56-第五十六電阻；R57-第五十七電阻；R58-第五十八電阻；U37-第三十七光電耦合器；U38-第三十八光電耦合器；U39-第三十九光電耦合器；U40-第四十光電耦合器；D1-第一二極管；D2-第二二極管；C3-第三晶振；C5-第五晶振；C10-第十電容；C11-第十一電容；C12-第十二電容；C50-第五十晶振；C51-第五十一電容；Q1-第一三極管；Q2-第二三極管；Q3-第三三極管；Q4-第四三極管；Q5-第五三極管。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-圖6所示，本車道控制器多串口短路檢測電路，包括振蕩電路，所述振蕩電路的輸入端連接電源電路，所述振蕩電路的輸出端連接有計數(shù)電路，所述計數(shù)電路的輸出端連接有選擇開關(guān)電路，所述選擇開關(guān)電路的輸出端連接

有放大電路，所述放大電路連接有串口信號的采集控制電路。

所述振蕩電路包括一振蕩器，所述振蕩器的連接有第十一電阻R11、第十二電阻R12和第五十一電容C51的一端，所述第十一電阻R11、第十二電阻R12、第五十一電容C51的另一端相連接。

所述計數(shù)電路包括一二進(jìn)制計數(shù)器，設(shè)置有8個數(shù)據(jù)接收端和8個數(shù)據(jù)發(fā)送端。

所述放大電路包括一絕對值放大器以及與所述絕對值放大器連接的隔離放大器，所述絕對值放大器的同相輸入端通過第四十電阻R40連接第五十一電阻R51接入ADC信號，所述絕對值放大器的反相輸入端通過第五十一電阻R51接入ADC信號，所述絕對值放大器的同相輸入端連接模擬地端，所述絕對值放大器的反相輸入端連接通過第五十二電阻R52、第五十三電阻R53分別連接第一二極管D1的負(fù)極、第二二極管D2的正極，第一二極管D1的正極、第二二極管D2的負(fù)極連接絕對值放大器的輸出端，第一二極管D1的負(fù)極連接隔離放大器的正相輸入端，第二二極管D2的正極通過第五十四電阻R54連接隔離放大器的反相輸入端，隔離放大器的反相輸入端與輸出端之間連接有第五十五電阻R55，隔離放大器的輸出端連接有第五十六電阻R56，絕對值放大器和隔離放大器連接有電源電壓和模擬地端，隔離放大器的輸出端通過第五十六電阻R56連接第五十晶振C50的一端，第五十晶振C50的另一端接模擬地端，第五十六電阻R56及第五十晶振C50還連接有ADC轉(zhuǎn)換芯片的輸入端，ADC轉(zhuǎn)換芯片的輸出端分別連接有第五十七電阻R57和第五十八電阻R58。

所述選擇開關(guān)電路包括第一一三極管，所述三極管的基極和集電極分別連接有第四十電阻R40和第四十一電阻R41，所述第一三極管Q1的集電極連接信號轉(zhuǎn)換電路，所述第一三極管Q1的發(fā)射極連接模擬地端。

所述電源電路包括直流電源轉(zhuǎn)換器，所述直流電源轉(zhuǎn)換器的輸入端與接地端之間設(shè)置有第三晶振C3、第十電容C10和第十一電容C11，所述直流電源轉(zhuǎn)換器的輸出端與接地端之間設(shè)置有第五晶振C5和第十二電容C12。

所述采集控制電路包括四個光電耦合器：第三十七光電耦合器U37、第三十八光電耦合器U38、第三十九光電耦合器U39和第四十光電耦合器U40，第三十七光電耦合器U37的第一輸入端通過第七電阻R7接入+5V電壓，第二輸入端連接有第二三極管Q2的發(fā)射極，第二三極管Q2的基極通過第四十三電阻R43連接振蕩電路，第二三極管Q2的集電極連接模擬地端，第三十七光電耦合器U37的輸出端通過第四十四電阻R44連接電路電壓；第三十八光電耦合器U38的第一輸入端通過第八電阻R8接入+5V電壓，第二輸入端連接有第三三極管Q3的發(fā)射極，第三三極管Q3的基極通過第四十五電阻R45連接振蕩電路，第三三極管Q3的集電極連接模擬地端，第三十八光電耦合器U38的輸出端通過第四十六電阻R46連接電路電壓；第三十九光電耦合器U39的第一輸入端通過第九電阻R9接入+5V電壓，第三十九光電耦合器U39的第二輸入端連接有第四三極管Q4的發(fā)射極，第四三極管Q4的基極通過第四十七電阻R47連接振蕩電路，第四三極管Q4的集電極連接模擬地端，第三十九光電耦合器U39的輸出端通過第四十八電阻R48連接電路電壓；第四十光電耦合器U40的第一輸入端通過第十電阻R10接入+5V電壓，第四十光電耦合器U40的第二輸入端連接第五三極管Q5的發(fā)射極，第五三極管Q5的基極通過第四十九電阻R49連接振蕩電路，第五三極管Q5的集電極連接模擬地端，第四十光電耦合器U40的輸出端通過第五十電阻R50連接電路電壓。

該車道控制器多串口短路檢測電路的工作原理是：利用RC振蕩器CMOS電路，采用簡單的電阻、電容器，即可實現(xiàn)振蕩，通過二進(jìn)制計數(shù)器，驅(qū)動“八選一”模擬開關(guān)，選擇對應(yīng)的“串口”信號。二進(jìn)制計數(shù)器，控制在“16進(jìn)制”，連續(xù)掃描8個RXD信號端、8個TXD信號端；經(jīng)過模擬開關(guān)選擇的串口信號，經(jīng)過“絕對值”放大器，進(jìn)行整形，然后，通過“隔離放大器”變換，傳輸?shù)健安杉刂破鳌?，進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換，判斷是否存在故障隱患；正在“隔離放大”的信號與實際的對應(yīng)關(guān)系，是通過四個“光電隔離”U37～U40實現(xiàn)，4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，與“模擬接開關(guān)”同步，確?！澳M信號”、“采集信號”的對應(yīng)關(guān)系。經(jīng)過“隔離放大器”，能夠?qū)ⅰ敖^對值方法”的采集信號轉(zhuǎn)換到0～5V的單片機(jī)(或ADC芯片)的輸入范圍；絕對值放大器，能夠降“串口”±12V的電位，轉(zhuǎn)換成0～12V的電位，以便滿足“單極性”輸入的單片機(jī)ADC接口，或者ADC芯片，本實用新型能夠?qū)崟r檢測、但不影響“串口通訊”的檢測電路，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，提示、提醒系統(tǒng)、使用、操作人員，及時采取措施，防止故障的擴(kuò)大化。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。