專利名稱：簡易串口控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
簡易串口控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
.本實(shí)用新型是關(guān)于一種具有串口的嵌入式設(shè)備及個(gè)人電腦，特別 是指一種簡易串口控制裝置。背景技術(shù)：
串口是目前^f吏用的比較普遍的一種接口 ，可以用來進(jìn)行低速的
數(shù)據(jù)通訊，包含多種波特率，全功能串口采用9根信號(hào)線進(jìn)行傳輸， 可以進(jìn)行流量控制。基本應(yīng)用只需要3根線，即接收、發(fā)送、和接地。 串口叫做串行接口，也稱串行通信接口，按電氣標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議來分 包括RS-232-C、 RS-422、 RS485、 USB等。RS-232-C、 RS-422 與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，不涉及接插件、電纜 或協(xié)議。USB(通用數(shù)據(jù)接口)是近幾年發(fā)展起來的新型接口標(biāo)準(zhǔn)，主 要應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。
RS-232-C:也稱標(biāo)準(zhǔn)串口 ，是目前最常用的 一種串行通訊接口 。 它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解 調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它 的全名是"數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串 行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"。傳統(tǒng)的RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)有22 根線，采用標(biāo)準(zhǔn)25芯D型插頭座。后來的PC上使用簡化了的9芯 D型插座?，F(xiàn)在應(yīng)用中25芯插頭座已很少采用?，F(xiàn)在的電腦一般有 兩個(gè)串行口 COMl和COM2，現(xiàn)在有^艮多手機(jī)數(shù)據(jù)線或者物流接
收器都釆用COM口與計(jì)算機(jī)相連。
目前串口的應(yīng)用很多，例如儀器儀表設(shè)備通用的通信；廣泛應(yīng)
用于調(diào)制解調(diào)器(Modem );單片機(jī)之間互相通訊；兩臺(tái)PC之間互
連通訊；手機(jī)的數(shù)據(jù)線，即手機(jī)和計(jì)算機(jī)等連接的通訊。上述這些應(yīng)用全都是用串口本身具有的數(shù)據(jù)傳輸功能，且串口設(shè) 計(jì)的最初目的也只是用于數(shù)據(jù)通訊。
雖然目前串口的應(yīng)用很多，但目前還沒有直接用來控制某個(gè)設(shè)備
或邏輯狀態(tài)，例如，當(dāng)前嵌入式設(shè)備現(xiàn)場(KTV等)經(jīng)常需要控制
某個(gè)外部設(shè)備，例如一個(gè)呼叫燈或一個(gè)用電設(shè)備。目前的技術(shù)是外接 一個(gè)專用控制擴(kuò)展盒(成品)，通過串口命令形式，通過控制擴(kuò)展盒 再控制用電設(shè)備。該專用的控制擴(kuò)展盒內(nèi)部的電路還是利用了串口的 數(shù)據(jù)通訊功能，包括有單片機(jī)，串口轉(zhuǎn)換芯片，控制電路等，需要用 單片機(jī)等支持?jǐn)?shù)據(jù)通訊的控制器來進(jìn)行處理串口數(shù)據(jù)，再控制外部設(shè) 備。這種結(jié)構(gòu)成本高、控制復(fù)雜、效率低。
因此急需一種簡單、低成本，現(xiàn)場施工方便的控制裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供 一 種結(jié)構(gòu)簡單的簡易 串口控制裝置。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的 一種簡易 串口控制裝置，包括邏輯信號(hào)產(chǎn)生電路，所述邏輯信號(hào)產(chǎn)生電路包括 一個(gè)光耦、限流電阻Rl,所述光耦的接收端通過所述限流電阻R1連 接到上位機(jī)的串口 ，所述光耦的輸出端連接到待控制裝置。
該實(shí)用新型可進(jìn)一步具體為
所述光耦包括一個(gè)發(fā)光二極管以及一個(gè)光敏三極管，所述發(fā)光二 極管的兩端構(gòu)成所述光耦的接收端，其中發(fā)光二極管的陽極作為光耦 的管腳l，發(fā)光二極管的陰極作為光耦的管腳2,光敏三極管的集電 極和發(fā)射極共同構(gòu)成該光耦的輸出端，其中光敏三極管的集電極作為 光耦的管腳3，光敏三極管的發(fā)射極作為光耦的管腳4。
.還包括繼電器RL1,所述光耦的輸出端通過所述繼電器連接到待 控制裝置。
還包括繼電器附加電路，所述繼電器附加電路包括一個(gè)限流電阻R2, 一個(gè)驅(qū)動(dòng)三極管Q1， 一個(gè)二極管D1，所述光耦的輸出端連接到三極管Ql的基極，+5V電源通過限流電阻R2連接到三極管Ql的基極， 三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極連接到繼電器RL1輸 入端，+5V電源連接到繼電器RL1的輸入端，繼電器RL1的輸入端 并聯(lián)所述二極管Dl,繼電器RL1的輸出端連接到待控制裝置。
所述三極管Ql的集電極連接到繼電器RL1的管腳2， 二極管 Dl的陽極連接繼電器RL1的管腳2,陰極連接繼電器RL1的管腳1， 繼電器RL1的管腳4以及管腳3之間連接待控制裝置。
所述限流電阻R1的阻值為1K,限流電阻R2的阻值為2.2K。 '所述上位機(jī)是嵌入式主機(jī)或個(gè)人電腦。
本實(shí)用新型簡易串口控制裝置的優(yōu)點(diǎn)在于直接利用串口本身的
信號(hào)控制裝置，電路簡單，使用方便，降低了成本、控制簡單可靠、
收益高。該筒易串口控制電路可同樣適用于嵌入式主機(jī)或者PC串口 。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
圖1是本實(shí)用新型簡易串口控制裝置一實(shí)施例的具體電路連接圖。
圖2是上位機(jī)向串口發(fā)送的脈沖圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1,為本實(shí)用新型簡易串口控制裝置的具體電路圖，以 機(jī)頂盒串口控制電燈為例-.機(jī)頂盒串口的管腳3 (TXD管腳)為輸 出，機(jī)頂盒串口的管腳5為接地。
該機(jī)頂盒串口用于控制一盞指示燈L,該指示燈L是交流220V 的指示燈L，所以需要通過一個(gè)繼電器來控制。當(dāng)然，控制指示燈L 只是一個(gè)實(shí)施例，該串口控制裝置也可以控制其它用戶需要控制的設(shè) 備。
.該簡易串口控制裝置包括邏輯信號(hào)產(chǎn)生電路、繼電器附加電路以 及繼電器RL1。
該邏輯信號(hào)產(chǎn)生電路i包括一個(gè)光耦10、限流電阻Rl。本實(shí)施例的電路中限流電阻Rl的阻值為1K，改變限流電阻R1 的阻值后，該筒易串口控制電路即可同樣適用于PC (個(gè)人電腦)串 o 。
該繼電器附加電路包括限流電阻R2、 一個(gè)驅(qū)動(dòng)三極管Q1， 一個(gè) 二極管Dl。
該光耦10包括一個(gè)發(fā)光二極管以及一個(gè)光壽文三一及管，該發(fā)光二 極管的兩端構(gòu)成該光耦I(lǐng)O的接收端，其中該發(fā)光二極管的陽極作為 該光耦10的管腳1，該發(fā)光二極管的陰極作為該光耦10的管腳2, 光敏三極管的集電極和發(fā)射極共同構(gòu)成該光耦I(lǐng)O的輸出端，其中光 敏三極管的集電極作為該光耦10的管腳3，光敏三極管的發(fā)射極作 為該光耦10的管腳4。
光耦10的管腳1通過限流電阻Rl連接到機(jī)頂盒串口的管腳3, 光耦10的管腳2連接到機(jī)頂盒串口的管腳5,光耦10的管腳3連接 到驅(qū)動(dòng)三極管Ql的基極，光耦10的管腳4 4妻地，十5V電源通過限 流電阻R2連接到三極管Ql的基極，本實(shí)施例中，該限流電阻R2 的阻值為2.2K。三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極連接 到繼電器RL1的管腳2， +5V電源連接到繼電器RL1的管腳1,繼 電器RL1的管腳1和管腳2之間并聯(lián)一個(gè)二極管Dl， 二極管Dl的 陽極連接繼電器RL1的管腳2,陰極連接繼電器RL1的管腳1。繼 電器RL1的管腳4接指示燈L，指示燈L的另一端以及繼電器RL1 的管腳3之間連接指示燈L的交流電源。上述+5V電源都可以采用 市售的供電裝置。
當(dāng)需要燈亮的時(shí)候，上位機(jī)，即嵌入式主4幾或PC，在本實(shí)施例 中指的是機(jī)頂盒，往串口發(fā)送一定數(shù)量的0x00，連續(xù)發(fā)送多久，燈 就亮多久。停止發(fā)送后，燈就熄滅。反復(fù)發(fā)送、停止，可以制造閃爍 效果。
該簡易串口控制電路的工作原理如下所述
靜態(tài)下，機(jī)頂盒串口的管腳3 (TXD腳)為高電平，此高電平驅(qū)動(dòng)光耦10中的發(fā)光二極管發(fā)出光能，光耦10的接收端將光能轉(zhuǎn)化為
電流，引起光敏三極管的集電極和發(fā)射極之間電壓下降，Ql基極電 位下降，集電極電流減小，隨之進(jìn)入截止。繼電器RL1線圈吸合、 電流下降，最終繼電器RL1管腳3斷開，電燈失電處于熄滅狀態(tài)。
.動(dòng)態(tài)下，機(jī)頂盒往串口發(fā)送數(shù)據(jù)0x00, 0x00對于串口信號(hào)來說 是一個(gè)持續(xù)的低電平，此低電平時(shí)間的長短和波特率有關(guān)。波特率越 低，低電平時(shí)間越長，發(fā)送的數(shù)據(jù)量就可以越少，但也不是越長越好， 從圖2可以看到，每個(gè)數(shù)據(jù)末尾是一個(gè)停止位，此停止位是高電平， 對于該簡易串口控制電路，高電平代表燈熄滅。
但是由于繼電器的慣性特點(diǎn)，對于窄脈沖，繼電器是不會(huì)動(dòng)作的， 這就要求停止位應(yīng)該越短越好，所以波特率應(yīng)該取中間〗直，為19200, 發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間為0.46875ms,例如要制造一個(gè)周期1秒的閃爍 效果，要連續(xù)發(fā)送1067個(gè)0x00 (亮)，再發(fā)送1067個(gè)OxFF (滅)， 如此反復(fù)。
該實(shí)施例中，采用包括一繼電器的簡易串口控制裝置做例子，僅 僅表示可以控制高壓設(shè)備(例如220V的設(shè)備)，其實(shí)還有很多設(shè)備的 控制是不需要繼電器的，例如， 一個(gè)LED、 一個(gè)帶控制接口的頻閃 燈、 一個(gè)馬達(dá)(或者是電機(jī))，甚至一臺(tái)電視機(jī)等等。其工作原理類似， 不再贅述。
權(quán)利要求1.一種簡易串口控制裝置，其特征在于包括邏輯信號(hào)產(chǎn)生電路，所述邏輯信號(hào)產(chǎn)生電路包括一個(gè)光耦、限流電阻R1，所述光耦的接收端通過所述限流電阻R1連接到上位機(jī)的串口，所述光耦的輸出端連接到待控制裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的簡易串口控制裝置，其特征在于所述光耦包括 一個(gè)發(fā)光二極管以及一個(gè)光敏三極管，所述發(fā)光二極管的兩端構(gòu)成所 述光耦的接收端，其中發(fā)光二極管的陽極作為光耦的管腳1,發(fā)光二 極管的陰極作為光耦的管腳2，光敏三極管的集電極和發(fā)射極共同構(gòu) 成該光耦的輸出端，其中光敏三極管的集電極作為光耦的管腳3，光 敏三極管的發(fā)射極作為光耦的管腳4。
3. 如權(quán)利要求1所述的簡易串口控制裝置，其特征在于還包括繼電器 R L 1,所述光耦的輸出端通過所述繼電器連接到待控制裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述的簡易串口控制裝置，其特征在于還包括繼電器附 加電路，所述繼電器附加電路包括一個(gè)限流電阻R2, —個(gè)驅(qū)動(dòng)三極管 Ql, —個(gè)二極管Dl,所述光耦的輸出端連接到三極管Ql的基極， + 5V電源通過限流電阻R2連接到三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā) 射極接地，三極管Ql的集電極連接到繼電器RL1輸入端，十5V電源 連接到繼電器RL1的輸入端，繼電器RL1的輸入端并聯(lián)所述二極管繼電器RL1的輸出端連接到待控制裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的簡易串口控制裝置，其特征在于所述三 極管Ql的集電極連接到繼電器RL1的管腳2,二4及管Dl的陽極連接 繼電器RL1的管腳2,陰極連接繼電器RL1的管腳1,繼電器RL1 的管腳4以及管腳3之間連接待控制裝置。
6. 如權(quán)利要求4所述的簡易串口控制裝置，其特征在于所述限流 電阻R1的阻值為1K， P艮流電阻R2的阻值為2.2K。
7. 如權(quán)利要求1所述的簡易串口控制裝置，其特征在于所述上 位機(jī)是嵌入式主機(jī)或個(gè)人電腦。
專利摘要一種簡易串口控制裝置，包括邏輯信號(hào)產(chǎn)生電路以及繼電器RL1，一光耦的接收端通過所述限流電阻R1連接到上位機(jī)的串口，所述光耦的輸出端連接到三極管Q1的基極，+5V電源通過限流電阻R2連接到三極管Q1的基極，三極管Q1的發(fā)射極接地，集電極連接到繼電器RL1輸入端，+5V電源連接到繼電器RL1的輸入端，繼電器RL1的輸入端并聯(lián)所述二極管D1，繼電器RL1的輸出端連接到待控制裝置。本實(shí)用新型簡易串口控制裝置的優(yōu)點(diǎn)在于直接利用串口本身的信號(hào)控制裝置，電路簡單，使用方便，降低了成本、控制簡單可靠、收益高。該簡易串口控制電路可同樣適用于嵌入式主機(jī)或者PC串口。
文檔編號(hào)H03K17/60GK201149659SQ20082010115
公開日2008年11月12日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者邱作霖 申請人:福建星網(wǎng)銳捷通訊股份有限公司