專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶存儲(chǔ)功能的usb轉(zhuǎn)rs485接口轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接口轉(zhuǎn)換器，尤其涉及一種帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在很多的工業(yè)控制和測(cè)量裝置的使用中，需要對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，大部分現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集都是通過(guò)RS485現(xiàn)場(chǎng)總線通信，而計(jì)算機(jī)中一般沒(méi)有RS485接口，故此很多場(chǎng)合都是使用RS485轉(zhuǎn)RS232或RS485轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)換器，然后再與計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)總線遭到雷電的直接擊中時(shí)，瞬時(shí)的高壓會(huì)順著現(xiàn)場(chǎng)總線引到計(jì)算機(jī)的RS232接口或USB接口，直接導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的接口擊穿。然而RS232接口不支持帶電熱插拔,稍不注意帶電插拔就會(huì)燒壞主板的接口芯片，后又出現(xiàn)支持熱插拔功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口電路，而很多現(xiàn)場(chǎng)使用的場(chǎng)合就需要安裝相應(yīng)的USB轉(zhuǎn)RS485芯片的驅(qū)動(dòng)，而隨著人才流動(dòng)的增加，相應(yīng)的技術(shù)支持人員也弄不明白當(dāng)時(shí)安裝的驅(qū)動(dòng)芯片為何種芯片，于是就會(huì)將USB轉(zhuǎn)RS485的丟棄，更換新的USB轉(zhuǎn)RS485，造成一個(gè)極大的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器，將相應(yīng)的芯片驅(qū)動(dòng)固化在存儲(chǔ)芯片內(nèi)，使得該轉(zhuǎn)換器不會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)的遺失而被丟棄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，還可以實(shí)現(xiàn)隔絕USB與RS485現(xiàn)場(chǎng)總線之間的電氣連接，保護(hù)主板的接口芯片。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器，包括用于USB數(shù)據(jù)信號(hào)與TTL電平的轉(zhuǎn)換的USB接口單元、用于實(shí)現(xiàn)USB接口單元與RS485接口單元之間傳輸數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換電路、用于TTL電平和RS485信號(hào)的轉(zhuǎn)換的RS485接口單元，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換器還包括用于固化USB芯片的驅(qū)動(dòng)程序的存儲(chǔ)單元，所述USB接口單元與轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)單元通過(guò)開(kāi)關(guān)SI連接。其中，進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)換電路包括信號(hào)隔離單元和電源隔離單元，所述信號(hào)隔離單元連接在USB接口單元和RS485接口單元之間，用于在隔離電氣連接的情況下進(jìn)行所述USB接口單元和RS485接口單元之間所述TTL電平的傳輸；所述電源隔離單元連接在USB接口單元和RS485接口單元之間，用于將USB接口單元的電源信號(hào)和RS485接口單元的電源信號(hào)進(jìn)行隔離；
進(jìn)一步的，所述電源隔離單元為直流5V進(jìn)5V出的DC/DC隔離模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該轉(zhuǎn)換器中設(shè)置有存儲(chǔ)單元，并將相應(yīng)的USB轉(zhuǎn)RS485芯片驅(qū)動(dòng)程序固化在相應(yīng)的存儲(chǔ)器件中，不會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)程序的遺失而丟棄原有轉(zhuǎn)換裝置；另外RS485和USB接口采用DC/DC隔離，避免了現(xiàn)場(chǎng)總線的瞬時(shí)高壓和電磁干擾而燒壞USB接口，且USB接口即插即用，不會(huì)燒壞相關(guān)的計(jì)算機(jī)主板芯片，電路簡(jiǎn)單，成本低廉。


:圖1是本發(fā)明的原理框 圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式示意 圖3是本發(fā)明中電源隔離單元的電路 圖4是本發(fā)明中信號(hào)隔離單元的電路 圖5是本發(fā)明中存儲(chǔ)單元的電路圖。
具體實(shí)施方式
:
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1所示是本發(fā)明帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器的原理框圖，其包括用于USB數(shù)據(jù)信號(hào)與TTL電平的轉(zhuǎn)換的USB接口單元、用于實(shí)現(xiàn)USB接口單元與RS485接口單元之間傳輸數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換 的轉(zhuǎn)換電路、用于TTL電平和RS485信號(hào)的轉(zhuǎn)換的RS485接口單元以及用于固化USB芯片的驅(qū)動(dòng)程序的存儲(chǔ)單元，USB接口單元與轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)單元通過(guò)開(kāi)關(guān)SI連接。在本發(fā)明中，開(kāi)關(guān)SI優(yōu)選為一種SW-DTOT (雙刀雙擲開(kāi)關(guān))開(kāi)關(guān)。如圖2至圖4所示，USB接口 PO的1、4腳分別與Ul芯片的13、20、11、12，U2芯片的1、2，U4芯片的9、15，U5芯片的8、4管腳相連；U2芯片的3、4和U3芯片的5、8管腳相連，提供5V工作電源。轉(zhuǎn)換電路包括信號(hào)隔離單元和電源隔離單元，其中:電源隔離單元，連接在USB接口單元和RS485接口單元之間，將USB接口單元的電源信號(hào)和RS485接口單元的電源信號(hào)進(jìn)行隔離。電源隔離單元的具體連接電路為:USB接口 PO的1、4腳連接U2芯片的1、2，在芯片U2的I和2腳之間短接電容C7和C6，對(duì)輸入的電源進(jìn)行濾波，在芯片U2的3和4腳之間短接電容C8和C9，以及一個(gè)IK電阻R2和發(fā)光二極管DS2，用于電源輸出正常指示。因此U2芯片將USB接口和RS485接口從物理上隔離開(kāi)來(lái)，起到DC/DC隔離的作用。 信號(hào)隔離單元，連接在USB接口單元和RS485接口單元之間，用于在隔離電氣連接的情況下進(jìn)行所述USB接口單元和RS485接口單元之間所述TTL電平的傳輸，信號(hào)隔離單元的具體連接電路為:USB接口 PO的1、4腳連接的Ul芯片的13、20、11、12，U1芯片的管腳9和10連接的提供數(shù)據(jù)傳輸基準(zhǔn)頻率的12M晶振，在晶振的兩端，各對(duì)地連接I個(gè)15P的蓄流電容C4和C5，在Ul芯片的13腳和PO的連接中串聯(lián)了一個(gè)2 Ω的電阻R1，在Ul芯片的電源引腳20和13與地之間并聯(lián)了 16V、22uF的電容Cl和2個(gè)獨(dú)石電容C2、C3，起到退耦的作用。當(dāng)開(kāi)關(guān)SI置于初始位置時(shí)，USB接口 PO的2、3腳和Ul芯片的7、8腳相連，Ul芯片的3、4、18腳和U3芯片的1、2、4相連，U3芯片的2、3腳短接，U3芯片的6、7腳和鳳凰端子Pl的2、3腳相連接，完成數(shù)據(jù)傳輸。圖5所示是本發(fā)明轉(zhuǎn)換器存儲(chǔ)單元的電路圖。存儲(chǔ)單元所采用U4芯片的型號(hào)為CH33LU5芯片的型號(hào)為24C256。當(dāng)開(kāi)關(guān)SI與存儲(chǔ)單元連接時(shí)，USB接口 PO的2、3腳和芯片U4的7、8腳相連，USB接口 PO的I和4腳與U4芯片的12、6、9、5腳相連，U4芯片的9腳和15腳短接，在U4芯片的12腳對(duì)9腳之間短接10u、0.1u和0.0lu的電容C20、Cll和C12，其中C12的容量在4700p和0.02u之間，用于U4芯片的內(nèi)部電源節(jié)點(diǎn)退耦，電容Cll用于外部電源退耦；U4芯片的10和11腳之間短接晶振XTALl，12M石英晶振在XTALl晶振的兩端對(duì)地各短接一個(gè)20P的獨(dú)石電容，它們一起構(gòu)成時(shí)鐘振蕩電路，U4芯片的13腳和Pl接口的I相連，19腳和Pl接口的4腳相連；U4芯片的16、17、18腳和U5芯片的5、6、7腳相連，U5芯片的8腳和U5芯片的1、2、3、4腳通過(guò)C15相連，U5芯片的1、2、3、4腳短接后和USB接口 PO的5腳相連，完成驅(qū)動(dòng)程序安裝。當(dāng)本發(fā)明轉(zhuǎn)換器第一次使用時(shí)，需要硬件驅(qū)動(dòng)，將開(kāi)關(guān)SI撥到關(guān)的位置(本發(fā)明轉(zhuǎn)換器默認(rèn)開(kāi)關(guān)SI的狀態(tài)是開(kāi)，即可以進(jìn)行協(xié)議的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)通信)，這時(shí)本發(fā)明轉(zhuǎn)換器就是一個(gè)帶存儲(chǔ)功能的移動(dòng)盤(pán)，本發(fā)明轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)就固化在盤(pán)中，只要將驅(qū)動(dòng)備份到計(jì)算機(jī)內(nèi)，然后將開(kāi)關(guān)Si置于開(kāi)的位置，系統(tǒng)會(huì)找到新的硬件，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)安裝，然后即可使用本發(fā)明轉(zhuǎn)換器進(jìn)行協(xié)議的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)通信。以上說(shuō)明的僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，任何技術(shù)人員不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)的改動(dòng)都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
權(quán)利要求
1.一種帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器，包括用于USB數(shù)據(jù)信號(hào)與TTL電平的轉(zhuǎn)換的USB接口單元、用于實(shí)現(xiàn)USB接口單元與RS485接口單元之間傳輸數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換電路、用于TTL電平和RS485信號(hào)的轉(zhuǎn)換的RS485接口單元，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換器還包括用于固化USB芯片的驅(qū)動(dòng)程序的存儲(chǔ)單元，所述USB接口單元與轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)單元通過(guò)開(kāi)關(guān)SI連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換電路包括信號(hào)隔離單元和電源隔離單元，所述信號(hào)隔離單元連接在USB接口單元和RS485接口單元之間，用于在隔離電氣連接的情況下進(jìn)行所述USB接口單元和RS485接口單元之間所述TTL電平的傳輸；所述電源隔離單元連接在USB接口單元和RS485接口單元之間，用于將USB接口單元的電源信號(hào)和RS485接口單元的電源信號(hào)進(jìn)行隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述電源隔離單元為直流5V進(jìn)5V出的DC/DC隔離模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶存儲(chǔ)功能的USB轉(zhuǎn)RS485接口轉(zhuǎn)換器，包括用于USB數(shù)據(jù)信號(hào)與TTL電平的轉(zhuǎn)換的USB接口單元、用于實(shí)現(xiàn)USB接口單元與RS485接口單元之間傳輸數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換電路、用于TTL電平和RS485信號(hào)的轉(zhuǎn)換的RS485接口單元、用于固化USB芯片的驅(qū)動(dòng)程序的存儲(chǔ)單元，所述USB接口單元與轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)單元通過(guò)開(kāi)關(guān)S1連接。本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器中設(shè)置有存儲(chǔ)單元，并將相應(yīng)的USB轉(zhuǎn)RS485芯片驅(qū)動(dòng)程序固化在相應(yīng)的存儲(chǔ)器件中，不會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)程序的遺失而丟棄原有轉(zhuǎn)換裝置；另外RS485和USB接口采用DC/DC隔離，避免了現(xiàn)場(chǎng)總線的瞬時(shí)高壓和電磁干擾而燒壞USB接口，且USB接口即插即用，不會(huì)燒壞相關(guān)的計(jì)算機(jī)主板芯片，電路簡(jiǎn)單，成本低廉。
文檔編號(hào)G06F13/40GK103150285SQ201310101739
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者吳蓉, 王仲夏, 吳丹, 吳澤沛, 楊全勝 申請(qǐng)人:馬鞍山文天工程技術(shù)研究有限公司