Usb多通信接口轉(zhuǎn)接器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，包括扁平長方形絕緣外殼、電路板、USB接口和隔離RS232接口，電路板的中部設(shè)有PL2303HX芯片，其特征在于：所述的電路板上設(shè)隔離RS485及5V電源接口；電路板上部左側(cè)設(shè)隔離TTL及5V電源接口，中部設(shè)隔離無源TTL接口；電路板下端左側(cè)設(shè)非隔離無源TTL及3.3V電源接口；電路板下端右側(cè)設(shè)非隔離TTL及5V電源接口；與PL2303HX芯片并排設(shè)有兩個光電隔離模塊。該USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，功能多，在與單片機通信時，不需要進行電平轉(zhuǎn)接，同時在單片機系統(tǒng)中也省去了外接電源，所以使用方便。而且體積小、生產(chǎn)成本低。
【專利說明】USB多通信接口轉(zhuǎn)接器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種USB轉(zhuǎn)RS232通信轉(zhuǎn)接器的改進，屬計算機【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種USB多通信接口轉(zhuǎn)接器。

【背景技術(shù)】
[0002]計算機的技術(shù)發(fā)展十分迅速，微型化、平板化，技術(shù)革新不斷，其中的通訊接口，例如:RS232串行通信接口、并行接口、SCSI接口及COM接口等也隨著革新逐漸被USB接口所代替。目前，計算機所使用的USB接口所存在的不足在于:由于RS232串行通信接口從現(xiàn)在的計算機上找不到了，而RS232串行通信接口在開發(fā)新的應用領(lǐng)域和設(shè)備的現(xiàn)場調(diào)試中又是常用的接口，所以給開發(fā)工程師和現(xiàn)場調(diào)試工程來帶來了一定的困難，給電子技術(shù)和自動化技術(shù)帶來了不便。為了克服以上USB接口所存在的不足，市面上便有了 USB轉(zhuǎn)RS232通信的轉(zhuǎn)接器，其結(jié)構(gòu)包括外殼、電路板、USB總線，電路板上包括USB轉(zhuǎn)RS232的轉(zhuǎn)換模塊、微控制器模塊、電源控制模塊，USB轉(zhuǎn)RS232的轉(zhuǎn)換模塊中的芯片大多采用PL2303HX、CP2102、CH340等轉(zhuǎn)換芯片，其中PL2303HX芯片更容易應用且性能穩(wěn)定，所以應用最普遍。但目前使用的USB轉(zhuǎn)RS232通信的轉(zhuǎn)接器仍存在以下不足:由于PL2303HX芯片只能輸出電平信號為3.3V的TTL電平，不能輸出5VTTL電平，USB接口也不能輸出5V電壓，所以在與單片機通信時，需要進行電平轉(zhuǎn)接，同時在單片機系統(tǒng)中需要外接電源，不論是在生產(chǎn)過程中進行調(diào)試或是現(xiàn)場應用都要用到串口通信，現(xiàn)場調(diào)試人員要用USB接口轉(zhuǎn)RS232接口，再轉(zhuǎn)RS485接口或是TTL接口來與設(shè)備進行通信，這樣就要用到兩個轉(zhuǎn)換設(shè)備才能得到想要的電平信號，使用非常不方便；由于沒有同時設(shè)有TTL轉(zhuǎn)RS485接口和TTL接口，所以不方便使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種采用PL2303HX芯片能直接輸出5VTTL電平，USB接口也能輸出5V電壓，在與單片機通信時，無需進行電平轉(zhuǎn)接，在單片機系統(tǒng)中不需要外接電源，使用方便，且同時設(shè)有TTL轉(zhuǎn)RS485接口和TTL轉(zhuǎn)RS232接口、一機多用的USB多通信接口轉(zhuǎn)接器。
[0004]為了達到以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:該USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，包括扁平長方形絕緣外殼、電路板、USB接口和隔離RS232接口，電路板固定在扁平長方形絕緣外殼內(nèi)，隔離RS232接口通過第一排螺釘固定在電路板的右側(cè)上部，并且對應扁平長方形絕緣外殼右側(cè)壁的上端長方形通孔，電路板的中部設(shè)有PL2303HX芯片，其特征在于:所述的扁平長方形絕緣外殼內(nèi)的電路板上端通過第二排螺釘固定隔離RS485及5V電源接口，并且隔離RS485及5V電源接口對應扁平長方形絕緣外殼頂壁長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼內(nèi)的電路板上部左側(cè)通過第三排螺釘固定隔離TTL及5V電源接口，并且隔離TTL及5V電源接口對應扁平長方形絕緣外殼左側(cè)壁上部長方形通孔；在隔離RS232接口和隔離TTL及5V電源接口之間的電路板上設(shè)有隔離無源TTL接口，并且隔離無源TTL接口對應扁平長方形絕緣外殼底側(cè)壁長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼內(nèi)的電路板下端左側(cè)通過第四排螺釘固定非隔離無源TTL及3.3V電源接口，并且非隔離無源TTL及3.3V電源接口對應扁平長方形絕緣外殼左側(cè)壁下部長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼內(nèi)的電路板下端右側(cè)通過第五排螺釘固定非隔離TTL及5V電源接口，并且非隔離TTL及5V電源接口對應扁平長方形絕緣外殼右側(cè)壁下部長方形通孔；在非隔離無源TTL及3.3V電源接口上側(cè)的電路板上設(shè)有非隔離TTL接口 3.3V電源模塊；與PL2303HX芯片并排設(shè)有兩個光電隔離模塊；所述的電路板的下部設(shè)有并排的接收指示燈、發(fā)送指示燈、電源指示燈，并且接收指示燈、發(fā)送指示燈、電源指示燈分別對應扁平長方形絕緣外殼上板面下部的圓形通孔。
[0005]本實用新型還通過如下措施實施:所述的PL2303HX芯片的第15引腳和第16引腳與USB接口的第2引腳和第3引腳連接，PL2303HX芯片的第17引腳輸出3.3VTTL信號，同時接入兩個光電隔離模塊的第6引腳，再通過隔離TTL及5V電源接口輸出5VTTL信號；所述的USB接口的第I引腳和第4引腳連接DC — DC電源隔離模塊的第I引腳和第2引腳，DC-DC電源隔離模塊的第3引腳和第4引腳直接輸出5V電壓；在光電隔離模塊輸入隔離TTL及5V電源接口的輸出線路上并聯(lián)TTL轉(zhuǎn)RS232模塊和TTL轉(zhuǎn)RS485模塊，TTL轉(zhuǎn)RS232模塊的第15引腳和第16引腳連接DC — DC電源隔離模塊的輸出線路，TTL轉(zhuǎn)RS232模塊的第9引腳和第10引腳連接隔離RS232接口的第3引腳和第5引腳；TTL轉(zhuǎn)RS485模塊的第6引腳和第8引腳連接DC — DC電源隔離模塊的輸出線路，TTL轉(zhuǎn)RS485模塊的第I引腳和第4引腳連接隔離TTL及5V電源接口的第3引腳和第5引腳。
[0006]本實用新型的有益效果在于:該USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，與目前所使用的USB轉(zhuǎn)RS232通信轉(zhuǎn)接器相比，由于同時設(shè)有多個接口，所以功能多；在與單片機通信時，不需要進行電平轉(zhuǎn)接，從PL2303HX芯片轉(zhuǎn)出后可以直接與單片機的串口相連，使用相當方便。同時USB接口可以提供5V的電源供電，因此，在單片機系統(tǒng)中也就省去了外接電源。不再像原來的RS232接口，要進行電平轉(zhuǎn)換，同時系統(tǒng)還要加外接電源。而且體積小、生產(chǎn)成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)俯視局剖示意圖。
[0008]圖2為本實用新型的USB接口、PL2303HX芯片、TTL轉(zhuǎn)RS232模塊、TTL轉(zhuǎn)RS485模塊連接電路原理示意圖。
[0009]圖中:1、扁平長方形絕緣外殼；2、電路板；3、USB接口 ；4、隔離RS232接口 ；5、第一排螺釘；6、第二排螺釘；7、隔離RS485及5V電源接口 ；8、第三排螺釘；9、隔離TTL及5V電源接口 ；10、隔離無源TTL接口 ；11、第四排螺釘；12、非隔離無源TTL及3.3V電源接口 ；13、第五排螺釘；14、非隔離TTL及5V電源接口 ； 15、非隔離TTL接口 3.3V電源模塊；16、接收指示燈；17、發(fā)送指示燈；18、電源指示燈；19、PL2303HX芯片;20、光電隔離模塊;21、DC—DC電源隔離模塊；22、TTL轉(zhuǎn)RS232模塊；23、TTL轉(zhuǎn)RS485模塊。

【具體實施方式】
[0010]參照圖1、圖2制作本實用新型。該USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，包括扁平長方形絕緣外殼1、電路板2、USB接口 3和隔離RS232接口 4，電路板2固定在扁平長方形絕緣外殼I內(nèi)，隔離RS232接口 4通過第一排螺釘5固定在電路板2的右側(cè)上部，并且對應扁平長方形絕緣外殼I右側(cè)壁的上端長方形通孔，電路板2的中部設(shè)有PL2303HX芯片19，其特征在于:所述的扁平長方形絕緣外殼I內(nèi)的電路板2上端通過第二排螺釘6固定隔離RS485及5V電源接口 7，并且隔離RS485及5V電源接口 7對應扁平長方形絕緣外殼I頂壁長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼I內(nèi)的電路板2上部左側(cè)通過第三排螺釘8固定隔離TTL及5V電源接口 9，并且隔離TTL及5V電源接口 9對應扁平長方形絕緣外殼I左側(cè)壁上部長方形通孔；在隔離RS232接口 4和隔離TTL及5V電源接口 9之間的電路板2上設(shè)有隔離無源TTL接口 10，并且隔離無源TTL接口 10對應扁平長方形絕緣外殼I底側(cè)壁長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼I內(nèi)的電路板2下端左側(cè)通過第四排螺釘11固定非隔離無源TTL及3.3V電源接口 12，并且非隔離無源TTL及3.3V電源接口 12對應扁平長方形絕緣外殼I左側(cè)壁下部長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼I內(nèi)的電路板2下端右側(cè)通過第五排螺釘13固定非隔離TTL及5V電源接口 14，并且非隔離TTL及5V電源接口 14對應扁平長方形絕緣外殼I右側(cè)壁下部長方形通孔；在非隔離無源TTL及3.3V電源接口 12上側(cè)的電路板2上設(shè)有非隔離TTL接口 3.3V電源模塊15 ;與PL2303HX芯片19并排設(shè)有兩個光電隔離模塊20 ；所述的電路板2的下部設(shè)有并排的接收指示燈16、發(fā)送指示燈17、電源指示燈18，并且接收指示燈16、發(fā)送指示燈17、電源指示燈18分別對應扁平長方形絕緣外殼I上板面下部的圓形通孔，可方便通信過程中觀察數(shù)據(jù)有無發(fā)送與返回。
[0011]該USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，就是將PL2303HX芯片19輸出的TTL電平通過光電隔離后生成5V的TTL電平，同時USB接口 3輸出的5V電源也進行隔離，再生出來的5V的TTL電平分別通過隔離RS232接口 4和隔離RS485及5V電源接口 7中的轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)換出隔離RS232電平和RS485電平進行輸出。
[0012]作為本實用新型的改進:所述的PL2303HX芯片19的第15引腳和第16引腳與USB接口 3的第2引腳和第3引腳連接，PL2303HX芯片19的第17引腳輸出3.3VTTL信號，同時接入兩個光電隔離模塊20的第6引腳，通過兩個光電隔離模塊20的提升，再通過隔離TTL及5V電源接口 9輸出5VTTL信號；所述的USB接口 3的第I引腳和第4引腳連接DC — DC電源隔離模塊21的第I引腳和第2引腳，DC — DC電源隔離模塊21的第3引腳和第4引腳直接輸出5V電壓；在光電隔離模塊20輸入隔離TTL及5V電源接口 9的輸出線路上并聯(lián)TTL轉(zhuǎn)RS232模塊22和TTL轉(zhuǎn)RS485模塊23，TTLRRS232模塊22的第15引腳和第16弓丨腳連接DC — DC電源隔離模塊21的輸出線路，TTL轉(zhuǎn)RS232模塊22的第9引腳和第10引腳連接隔離RS232接口 4的第3引腳和第5引腳；TTL轉(zhuǎn)RS485模塊23的第6引腳和第8引腳連接DC — DC電源隔離模塊21的輸出線路，TTL轉(zhuǎn)RS485模塊23的第I引腳和第4引腳連接隔離TTL及5V電源接口 9的第3引腳和第5引腳。這樣，以PL2303HX芯片19為核心，來實現(xiàn)USB接口 3轉(zhuǎn)出3.3V的TTL電平，再通過兩個光電隔離模塊20進行隔離，實現(xiàn)電氣隔離及電平電壓的提升，達到5V的TTL電平；同時，USB接口 3提供的5V電壓由DC—DC電源隔離模塊21實現(xiàn)輸出電源的隔離。這樣就得到了與計算機完全隔離的電壓與電平。再將此TTL電平與TTL轉(zhuǎn)RS232模塊22中的芯片和TTL轉(zhuǎn)RS485模塊23中的芯片進行相連，實現(xiàn)RS232電平和RS485電平的轉(zhuǎn)換。同時可以對外提供5V200mA的供電電流。同時也輸出TTL電平，這樣就得到了 RS232電平、RS485電平和TTL電平，同時還有一個5V電源。無論是在產(chǎn)品開過程中，還是測試或是現(xiàn)場調(diào)試中，都能滿足使用需求。也為開發(fā)、測試和調(diào)試帶來了很大的方便。
[0013]所述的DC — DC電源隔離模塊21是一種通過變壓器實現(xiàn)電一磁一電的轉(zhuǎn)換模塊，為公知技術(shù)，故不多述。
[0014] 所述的光電隔離模塊20是一種有源光耦隔離模塊，通過電一光一電的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)隔離，為公知技術(shù)，故不多述。
【權(quán)利要求】
1.USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，包括扁平長方形絕緣外殼(I)、電路板(2)、USB接口(3)和隔離RS232接口(4)，電路板(2)固定在扁平長方形外殼(I)內(nèi)，隔離RS232接口(4)通過第一排螺釘(5)固定在電路板(2)的右側(cè)上部，并且對應扁平長方形絕緣外殼(I)右側(cè)壁的上端長方形通孔，電路板(2)的中部設(shè)有PL2303HX芯片(19)，其特征在于:所述的扁平長方形絕緣外殼(I)內(nèi)的電路板(2)上端通過第二排螺釘(6)固定隔離RS485及5V電源接口(7)，并且隔離RS485及5V電源接口(7)對應扁平長方形絕緣外殼(I)頂壁長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼(I)內(nèi)的電路板(2)上部左側(cè)通過第三排螺釘(8)固定隔離TTL及5V電源接口(9)，并且隔離TTL及5V電源接口(9)對應扁平長方形絕緣外殼(I)左側(cè)壁上部長方形通孔；在隔離RS232接口(4)和隔離TTL及5V電源接口(9)之間的電路板(2)上設(shè)有隔離無源TTL接口( 10)，并且隔離無源TTL接口( 10)對應扁平長方形絕緣外殼(I)底側(cè)壁長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼(I)內(nèi)的電路板(2 )下端左側(cè)通過第四排螺釘(11)固定非隔離無源TTL及3.3V電源接口( 12)，并且非隔離無源TTL及3.3V電源接口( 12)對應扁平長方形絕緣外殼(I)左側(cè)壁下部長方形通孔；在扁平長方形絕緣外殼(I)內(nèi)的電路板(2)下端右側(cè)通過第五排螺釘(13)固定非隔離TTL及5V電源接口(14)，并且非隔離TTL及5V電源接口(14)對應扁平長方形絕緣外殼(I)右側(cè)壁下部長方形通孔；在非隔離無源TTL及3.3V電源接口(12)上側(cè)的電路板(2)上設(shè)有非隔離TTL接口 3.3V電源模塊(15)；與PL2303HX芯片(19)并排設(shè)有兩個光電隔離模塊(20);所述的電路板(2)的下部設(shè)有并排的接收指示燈(16)、發(fā)送指示燈(17)、電源指示燈(18)，并且接收指示燈(16)、發(fā)送指示燈(17)、電源指示燈(18)分別對應扁平長方形絕緣外殼(I)上板面下部的圓形通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB多通信接口轉(zhuǎn)接器，其特征在于:所述的PL2303HX芯片(19)的第15引腳和第16引腳與USB接口(3)的第2引腳和第3引腳連接，PL2303HX芯片(19)的第17引腳輸出3.3VTTL信號，同時接入兩個光電隔離模塊(20)的第6引腳，通過兩個光電隔離模塊(20)的提升，再通過隔離TTL及5V電源接口(9)輸出5VTTL信號；所述的USB接口(3)的第I引腳和第4引腳連接DC — DC電源隔離模塊(21)的第I引腳和第2引腳，DC-DC電源隔離模塊(21)的第3引腳和第4引腳直接輸出5V電壓；在光電隔離模塊(20)輸入隔離TTL及5V電源接口(9)的輸出線路上并聯(lián)TTL轉(zhuǎn)RS232模塊(22)和TTL轉(zhuǎn)RS485模塊(23)，TTL轉(zhuǎn)RS232模塊(22)的第15引腳和第16引腳連接DC — DC電源隔離模塊(21)的輸出線路，TTL轉(zhuǎn)RS232模塊(22)的第9引腳和第10引腳連接隔離RS232接口(4)的第3引腳和第5引腳；TTL轉(zhuǎn)RS485模塊(23)的第6引腳和第8引腳連接DC — DC電源隔離模塊(21)的輸出線路，TTL轉(zhuǎn)RS485模塊(23)的第I引腳和第4引腳連接隔離TTL及5V電源接口(9)的第3引腳和第5引腳。
【文檔編號】H04L12/40GK204013586SQ201420452931
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】周文清, 劉新剛, 李新實 申請人:山東力創(chuàng)科技有限公司