專利名稱：Rs232接口與rs485接口自動(dòng)切換電路及串口液晶顯示模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于串口通信領(lǐng)域，尤其涉及一種RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路及串口液晶顯示模組。
背景技術(shù)：
由于RS232接口與RS485接口在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在設(shè)計(jì)工業(yè)用串口屏?xí)r，不但需要考慮靜電、雷電等防護(hù)功能，還要考慮產(chǎn)品的兼容性問(wèn)題；然而現(xiàn)有的設(shè)計(jì)在接收RS232與RS485時(shí)，需手動(dòng)選擇通道，不能做到自動(dòng)檢測(cè)并隔離。 現(xiàn)有技術(shù)(專利申請(qǐng)?zhí)枮?00510038579. I)公開(kāi)了通過(guò)隔離電路來(lái)識(shí)別切換傳輸通道；但是沒(méi)有采取隔離保護(hù)措施，不能有效防止浪涌及雷擊，在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)受到限制；且只對(duì)RXD接收通道進(jìn)行隔離，存在可靠性差、兼容性不強(qiáng)等問(wèn)題，在某些特殊廠合會(huì)對(duì)客戶設(shè)備造成損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路，旨在解決RS232接口與RS485接口共用通道存在的相互干擾的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路，包括與RS232接口連接的第一光電隔離電路，與RS485接口連接的第二光電隔離電路，與所述RS232接口連接的串口狀態(tài)檢測(cè)電路，與所述串口狀態(tài)檢測(cè)電路連接的電源控制電路，與所述電源控制電路連接的數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路，與所述第二光電隔離電路連接的RS485收發(fā)器，分別與所述第一光電隔離電路、所述數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路和所述RS485收發(fā)器連接的共用通道隔離電路。更進(jìn)一步地，所述第一光電隔離電路包括第一光電耦合器、第一電阻、第二電阻；所述第一光電耦合器包括8個(gè)端口，第I端通過(guò)第二電阻連接電壓+12V，第2端連接R232_RXD,第3端通過(guò)第一電阻連接電壓+12V，第4端連接R232_TXD，第5端輸出R232_RXD，第7端輸出R232_TXD，第6端和第8端接地。更進(jìn)一步地，所述串口狀態(tài)檢測(cè)電路包括開(kāi)關(guān)管、第三二極管組、第四二極管組、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第三二極管；所述第三二極管組包括兩個(gè)并聯(lián)連接的二極管，陽(yáng)極并聯(lián)連接端接收RS232_TXD，陰極并聯(lián)端連接至所述開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極；所述第四二極管組包括兩個(gè)串聯(lián)連接的二極管，一個(gè)陽(yáng)極端接收RS232_DTR，另一個(gè)陽(yáng)極端接收RS232_RTX，陰極串聯(lián)連接端連接至所述開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極；所述第一電容和所述第三電容并聯(lián)連接在所述開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與地之間；所述第三二極管的陰極通過(guò)依次串聯(lián)連接的第六電阻和第五電阻連接至所述開(kāi)關(guān)管的集電極，所述第六電阻和第五電阻的串聯(lián)連接端還連接至所述開(kāi)關(guān)管的基極，所述第三二極管的陽(yáng)極接地；所述第二電容和所述第四電容并聯(lián)連接在所述開(kāi)關(guān)管的集電極與地之間。更進(jìn)一步地，所述電源控制電路包括第十五電阻、第二十七電阻、第十六電阻、MOS管、第四三極管、第五電容、第六電容；所述第十五電阻和所述第二十七電阻并聯(lián)連接在電壓+3. 3V與所述第四三極管的集電極之間；所述第四三極管的發(fā)射極接地，基極通過(guò)第十六電阻連接至所述串口狀態(tài)檢測(cè)電路的輸出端；所述MOS管的柵極連接至所述第四三極管的集電極，所述MOS管的源極連接至電壓+3. 3V，所述MOS管的漏極連接至電壓VCC ;所述第五電容和第六電容并聯(lián)連接在所述電壓VCC與地之間。更進(jìn)一步地，所述第二光電隔離電路包括第二光電耦合器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻；所述第二光電耦合器包括8個(gè)端口，第I端通過(guò)第十電阻連接電壓VCC，第2端連接A+，第3端通過(guò)第九電阻連接電壓VCC，第4端連接B+，第6端輸出B，第8端輸出A，第5端和第7端接地；所述第十一電阻連接在電壓+3. 3V與所述第二光電耦合器的第8端之間；所述第十二電阻連接在電壓+3. 3V與所述第二光電耦合器的第6端之間。 更進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路包括第七電阻、第八電阻、第十三電阻、第十四電阻、第二三極管、第三三極管；所述第二三極管的集電極通過(guò)第七電阻連接電壓+3. 3V，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的集電極還作為所述數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路的輸入端，所述第二三極管的基極通過(guò)第十三電阻連接至所述第三三極管的集電極；所述第三三極管的集電極還通過(guò)第八電阻連接至電壓+3. 3V，所述第三三極管的發(fā)射極接地，所述第三三極管的基極通過(guò)第十四電阻輸出RS485_TXD。更進(jìn)一步地，所述共用通道隔離電路包括第一二極管組、第二二極管組、第三電阻、第四電阻；所述第一二極管組包括兩個(gè)串聯(lián)連接的二極管，陰極串聯(lián)端與主控芯片MCU連接；一個(gè)陽(yáng)極端連接RS485_RXD，另一個(gè)陽(yáng)極端連接RS232_RXD ;所述第二二極管組包括兩個(gè)串聯(lián)連接的二極管，陰極串聯(lián)端與主控芯片MCU連接；一個(gè)陽(yáng)極端連接RS485_TXD，另一個(gè)陽(yáng)極端連接RS232_TXD ;所述第三電阻和所述第四電阻并聯(lián)連接在電壓+3. 3V與第一二極管組中兩個(gè)二極管的陰極串聯(lián)端。本發(fā)明實(shí)施例的目的還在于提供一種串口液晶顯示模組，包括主控芯片，與所述主控芯片連接的自動(dòng)切換電路，與所述主控芯片連接的液晶驅(qū)動(dòng)單元，與所述液晶驅(qū)動(dòng)單元連接的液晶顯示單元，以及與所述液晶顯示單元連接的LCD背光控制單元；所述自動(dòng)切換電路為上述的自動(dòng)切換電路。在本發(fā)明實(shí)施例中，自動(dòng)切換電路采用RS232與RS485共用數(shù)據(jù)顯示通道和主控MCU進(jìn)行通訊，在共用通道選擇全部隔離的方法；解決了共用通道存在的相互干擾問(wèn)題；還通過(guò)串口檢測(cè)電路來(lái)判斷目前RS232與RS485使用狀態(tài)，并配合電源控制電路及時(shí)切斷RS485供電，從而避免RS232與RS485同時(shí)連接時(shí)可能出現(xiàn)的干擾問(wèn)題；另外采用光電隔離方法，實(shí)現(xiàn)防浪涌及雷擊，可使設(shè)備更好的適用于工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路中第一光電隔離電路的具體電路圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路中第二光電隔離電路的具體電路圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路中串口狀態(tài)檢測(cè)電路的具體電路 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路中共用通道隔離電路的具體電路 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路中RS485收發(fā)器和數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路的具體電路 圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路中電源控制電路的具體電路圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路主要應(yīng)用于具有RS232與RS485串口通訊場(chǎng)合；比如串口液晶顯示模組或串口通信裝置中。圖I示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)切換電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下
RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路3包括與RS232接口 I連接的第一光電隔離電路31，與RS485接口 2連接的第二光電隔離電路35，與RS232接口 I連接的串口狀態(tài)檢測(cè)電路33，與串口狀態(tài)檢測(cè)電路33連接的電源控制電路34，與電源控制電路34連接的數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路37，與第二光電隔離電路35連接的RS485收發(fā)器36，分別與第一光電隔離電路31、數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路37和RS485收發(fā)器36連接的共用通道隔離電路32。本發(fā)明實(shí)施例提供的RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路為客戶提供了一種方便適用、且具有工業(yè)防護(hù)并滿足不同客戶通訊要求的專業(yè)串口通訊顯示器件，使可戶可方便的根據(jù)需要選擇合適的通訊端口。RS232與RS485共用數(shù)據(jù)顯示通道和主控MCU進(jìn)行通訊，在共用通道選擇全部隔離的方法；解決共用通道存在的相互干擾問(wèn)題；還通過(guò)串口檢測(cè)電路來(lái)判斷目前RS232與RS485使用狀態(tài)，并配合電源控制電路及時(shí)切斷RS485供電，從而避免RS232與RS485同時(shí)連接時(shí)可能出現(xiàn)的干擾問(wèn)題；另外采用光電隔離方法，實(shí)現(xiàn)防浪涌及雷擊，可使設(shè)備更好的適用于工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合。如圖2所不,第一光電隔離電路31包括 第一光電稱合器U1、第一電阻R1、第二電阻R2 ;其中第一光電耦合器Ul包括8個(gè)端口，第I端通過(guò)第二電阻R2連接電壓+12V，第2端連接R232_RXD，第3端通過(guò)第一電阻Rl連接電壓+12V，第4端連接R232_TXD，第5端輸出R232_RXD，第7端輸出R232_TXD，第6端和第8端接地。其中，串口數(shù)據(jù)線中英文縮寫(xiě)對(duì)照如表一所不
表一
權(quán)利要求
1.一種RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路，其特征在于，包括 與RS232接口連接的第一光電隔離電路，與RS485接口連接的第二光電隔離電路，與所述RS232接口連接的串口狀態(tài)檢測(cè)電路，與所述串口狀態(tài)檢測(cè)電路連接的電源控制電路，與所述電源控制電路連接的數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路，與所述第二光電隔離電路連接的RS485收發(fā)器，分別與所述第一光電隔離電路、所述數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路和所述RS485收發(fā)器連接的共用通道隔離電路。
2.如權(quán)利要求I所述的切換電路，其特征在于，所述第一光電隔離電路包括第一光電耦合器、第一電阻、第二電阻； 所述第一光電耦合器包括8個(gè)端口，第I端通過(guò)第二電阻連接電壓+12V，第2端連接R232_RXD,第3端通過(guò)第一電阻連接電壓+12V，第4端連接R232_TXD，第5端輸出R232_RXD,第7端輸出R232_TXD，第6端和第8端接地。
3.如權(quán)利要求I所述的切換電路，其特征在于，所述串口狀態(tài)檢測(cè)電路包括 開(kāi)關(guān)管、第三二極管組、第四二極管組、第五電阻、第六電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第三二極管； 所述第三二極管組包括兩個(gè)并聯(lián)連接的二極管，陽(yáng)極并聯(lián)連接端接收RS232_TXD，陰極并聯(lián)端連接至所述開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極； 所述第四二極管組包括兩個(gè)串聯(lián)連接的二極管，一個(gè)陽(yáng)極端接收RS232_DTR，另一個(gè)陽(yáng)極端接收RS232_RTX，陰極串聯(lián)連接端連接至所述開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極； 所述第一電容和所述第三電容并聯(lián)連接在所述開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與地之間； 所述第三二極管的陰極通過(guò)依次串聯(lián)連接的第六電阻和第五電阻連接至所述開(kāi)關(guān)管的集電極，所述第六電阻和第五電阻的串聯(lián)連接端還連接至所述開(kāi)關(guān)管的基極，所述第三二極管的陽(yáng)極接地； 所述第二電容和所述第四電容并聯(lián)連接在所述開(kāi)關(guān)管的集電極與地之間。
4.如權(quán)利要求I所述的切換電路，其特征在于，所述電源控制電路包括 第十五電阻、第二十七電阻、第十六電阻、MOS管、第四三極管、第五電容、第六電容；所述第十五電阻和所述第二十七電阻并聯(lián)連接在電壓+3. 3V與所述第四三極管的集電極之間； 所述第四三極管的發(fā)射極接地，基極通過(guò)第十六電阻連接至所述串口狀態(tài)檢測(cè)電路的輸出端； 所述MOS管的柵極連接至所述第四三極管的集電極，所述MOS管的源極連接至電壓+3. 3V，所述MOS管的漏極連接至電壓VCC ； 所述第五電容和第六電容并聯(lián)連接在所述電壓VCC與地之間。
5.如權(quán)利要求I所述的切換電路，其特征在于，所述第二光電隔離電路包括 第二光電耦合器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻； 所述第二光電耦合器包括8個(gè)端口，第I端通過(guò)第十電阻連接電壓VCC，第2端連接A+，第3端通過(guò)第九電阻連接電壓VCC，第4端連接B+，第6端輸出B，第8端輸出A，第5端和第7端接地； 所述第十一電阻連接在電壓+3. 3V與所述第二光電耦合器的第8端之間；所述第十二電阻連接在電壓+3. 3V與所述第二光電耦合器的第6端之間。
6.如權(quán)利要求I所述的切換電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路包括 第七電阻、第八電阻、第十三電阻、第十四電阻、第二三極管、第三三極管； 所述第二三極管的集電極通過(guò)第七電阻連接電壓+3. 3V，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的集電極還作為所述數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路的輸入端，所述第二三極管的基極通過(guò)第十三電阻連接至所述第三三極管的集電極； 所述第三三極管的集電極還通過(guò)第八電阻連接至電壓+3. 3V，所述第三三極管的發(fā)射極接地，所述第三三極管的基極通過(guò)第十四電阻輸出RS485_TXD。
7.如權(quán)利要求I所述的切換電路，其特征在于，所述共用通道隔離電路包括 第一二極管組、第二二極管組、第三電阻、第四電阻； 所述第一二極管組包括兩個(gè)串聯(lián)連接的二極管，陰極串聯(lián)端與主控芯片MCU連接；一個(gè)陽(yáng)極端連接RS485_RXD，另一個(gè)陽(yáng)極端連接RS232_RXD ； 所述第二二極管組包括兩個(gè)串聯(lián)連接的二極管，陰極串聯(lián)端與主控芯片MCU連接；一個(gè)陽(yáng)極端連接RS485_TXD，另一個(gè)陽(yáng)極端連接RS232_TXD ； 所述第三電阻和所述第四電阻并聯(lián)連接在電壓+3. 3V與第一二極管組中兩個(gè)二極管的陰極串聯(lián)端。
8.一種串口液晶顯示模組，包括主控芯片，與所述主控芯片連接的自動(dòng)切換電路，與所述主控芯片連接的液晶驅(qū)動(dòng)單元,與所述液晶驅(qū)動(dòng)單元連接的液晶顯示單元，以及與所述液晶顯示單元連接的LCD背光控制單元；其特征在于，所述自動(dòng)切換電路為權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的自動(dòng)切換電路。
全文摘要
本發(fā)明適用于串口通信領(lǐng)域，提供了一種RS232接口與RS485接口自動(dòng)切換電路及串口液晶顯示模組，自動(dòng)切換電路包括第一光電隔離電路、第二光電隔離電路、串口狀態(tài)檢測(cè)電路、電源控制電路、數(shù)據(jù)收發(fā)控制電路、RS485收發(fā)器和共用通道隔離電路。在本發(fā)明實(shí)施例中，自動(dòng)切換電路采用RS232與RS485共用數(shù)據(jù)顯示通道和主控MCU進(jìn)行通訊，在共用通道選擇全部隔離的方法；解決了共用通道存在的相互干擾問(wèn)題；還通過(guò)串口檢測(cè)電路來(lái)判斷目前RS232與RS485使用狀態(tài)，并配合電源控制電路及時(shí)切斷RS485供電，從而避免RS232與RS485同時(shí)連接時(shí)可能出現(xiàn)的干擾問(wèn)題；另外采用光電隔離方法，實(shí)現(xiàn)防浪涌及雷擊，可使設(shè)備更好的適用于工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102708823SQ20121017649
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者李 浩 申請(qǐng)人:天馬微電子股份有限公司