一种USB多功能转换器及其转换方法技术

本发明专利技术涉及一种USB多功能转换器，包括USB转串口电路，其与信号容错处理电路双向通讯，信号容错处理电路分别与光电隔离及互为转发电路、红外收发电路双向通讯，光电隔离及互为转发电路分别与RS485电路、红外收发电路双向通讯，所述光电隔离及互为转发电路由RS485转红外电路和红外转RS485电路组成，所述红外收发电路由红外发射管D16和用于接收外部红外信号的红外接收管组成的红外接收电路，所述RS485电路与外部RS485终端双向通讯。本发明专利技术还公开了一种新型USB多功能转换器的转换方法。本发明专利技术在一个转换器上集成了基于USB转串口多种通讯方式，即USB转串口、USB转RS485通讯、USB转红外通讯、RS485转红外通讯和红外转RS485通讯共5种通讯方式，使用范围更加广泛，且成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及转换器
，尤其是一种新型USB多功能转换器及其转换方法。
技术介绍
目前，市场上的转换器只具有一种功能，比如USB转串口、USB转RS485、USB转远红外等，且只能采用一种通讯方式。在工作中经常会遇到多种产品，不同的产品之间通讯接口有时只有RS485通讯接口，有时只有远红外通讯接口，有时二者兼有，这样就需要在不同的转换器之间来回切换，单一功能和通讯方式的转换器对工作效率会造成不利的影响。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种成本低，在一个转换器上集成了 USB转串口、USB转RS485、USB转红外、RS485转红外、红外转RS485多种转换通讯方式，同时RS485和红外能够完成自适应通讯的新型USB多功能转换器。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案:一种新型USB多功能转换器，包括与外部USB接口相连的USB转串口电路，其与信号容错处理电路双向通讯，信号容错处理电路分别与光电隔离及互为转发电路、红外收发电路双向通讯，光电隔离及互为转发电路分别与RS485电路、红外收发电路双向通讯，所述光电隔离及互为转发电路由RS485转红外电路和红外转RS485电路组成，所述红外收发电路由红外发射管D16和由用于接收外部红外信号的红外接收管组成的红外接收电路，所述RS485电路与外部RS485终端双向通讯。还包括USB电源电路，USB电源电路分两路输出，一路向USB转串口电路供电，另一路通过高耐压电气隔离电源电路向RS485电路供电；所述USB转串口电路的输出端与信号指示电路的输入端相连。所述信号容错处理电路包括芯片J1，芯片Jl为74HC08芯片或与门电路，其I脚分别与双二极管V7的阳极、电容C31、电阻R63的一端相连，电容C31的另一端接地，双二极管V7的阴极接收RS485接收信号，电阻R63的另一端与双二极管V7的阴极相连，所述双二极管V7由二极管V71和二极管V72串联组成，二极管V71的阳极作为双二极管V7的阳极，二极管V71的阴极分别与二极管V72的阳极、二极管V72的阴极相连，二极管V72的阴极作为双二级管V7的阴极；所述芯片Jl的2脚分别与电容C32、电阻R64的一端、双二极管V8的阳极相连，电容C32的另一端接地，双二极管V8的阴极接收USB转串口电路发送的USB转串口发送信号，电阻R64的另一端与双二极管V8的阴极相连，所述双二极管V8由二极管V81和二极管V82串联组成，二极管V81的阳极作为双二极管V8的阳极，二极管V81的阴极分别与二极管V82的阳极、二极管V82的阴极相连，二极管V82的阴极作为双二级管V8的阴极；芯片Jl的5脚接收红外接收管接收的红外接收信号；芯片Jl的6脚与电阻R39的一端相连，电阻R39的另一端与三极管Q14的基极相连，三极管Q14的集电极与电阻R65的一端相连，三极管Q14的集电极输出容错后的红外接收信号至红外转RS485电路，三极管Q14的发射极基地。所述RS485转红外电路包括光耦U5，其输入端接RS485电路接收到的RS485接收信号，其输出端与双二极管V9的阴极相连，双二极管V9的阳极分别与电阻R73、电阻R45的一端相连，电阻R73的另一端与三极管Q8的基极相连，三极管Q8的集电极与三极管Q9的发射极相连，双二极管VlO的阳极与双二极管V9的阳极相连，双二极管VlO的阴极接收USB转串口发送信号，三极管Q9的基极与电阻R74的一端相连，电阻R74的另一端接收红外载波调制信号，三极管Q9的集电极与红外发射管D16的阳极相连，红外发射管D16的阴极通过电阻R75接地，所述双二极管V9由二极管V91和二极管V92串联组成，二极管V92的阳极作为双二极管V9的阳极，二极管V92的阴极分别与二极管V91的阳极、二极管V91的阴极相连，二极管V91的阴极作为双二级管V9的阴极；所述双二极管VlO由二极管VlOl和二极管V102串联组成，二极管V102的阳极作为双二极管VlO的阳极，二极管V102的阴极分别与二极管VlOl的阳极、二极管VlOl的阴极相连，二极管VlOl的阴极作为双二级管VlO的阴极。所述红外转RS485电路包括双二极管VII，其阴极与信号容错处理电路的输出端相连，其阳极与光耦U6的输入端相连，光耦U6的输出端与RS485电路的输入端相连，双二极管V12的阳极与双二极管Vll的阳极相连，双二极管V12的阴极接收USB转串口发送信号，所述双二极管Vll由二极管Vlll和二极管V112串联组成，二极管V112的阳极作为双二极管Vll的阳极，二极管V112的阴极分别与二极管Vlll的阳极、二极管Vlll的阴极相连，二极管Vlll的阴极作为双二级管Vll的阴极；所述双二极管V12由二极管V121和二极管V122串联组成，二极管V122的阳极作为双二极管V12的阳极，二极管V122的阴极分别与二极管V121的阳极、二极管V121的阴极相连，二极管V121的阴极作为双二级管V12的阴极。所述信号指示电路由发送指示灯、接收指示灯和电源指示灯组成，三者均采用发光二极管。本专利技术的另一目的在于提供一种新型USB多功能转换器的转换方法，该方法包括:在发送数据时，USB转串口电路发送数据至信号容错处理电路，通过信号容错处理电路分成两组发送数据，其一组通过红外转RS485电路发送至RS485电路，实现RS485电平转发，另一组经RS485转红外电路发送至红外电路，经红外电路完成红外载波信号调制，实现红外信号转发； 在接收数据时，在RS485通讯过程中，若红外电路同时收到红外信号，信号容错处理电路对RS485接收的信号和红外收到的信号进行容错处理，屏蔽掉红外接收信号； 在红外接收数据时，当接收到红外数据时，通过信号容错处理电路对信号进行容错，完成红外信号接收； 当RS485电路接收到外部数据时，该数据在上传信号容错处理电路的同时，通过RS485转红外电路转发到红外电路，完成红外信号的发送； 当红外电路接收到数据时，该数据在上传信号容错处理电路的同时，通过红外转RS485电路转发到RS485电路，完成RS485信号的发送。由上述技术方案可知，本专利技术的优点在于:第一，本专利技术在一个转换器上集成了基于USB转串口多种通讯方式，即USB转串口、USB转RS485通讯、USB转红外通讯、RS485转红外通讯和红外转RS485通讯共5种通讯方式，使用范围更加广泛，且成本较低；第二，通讯速率在1200至2400bps时，RS485通讯和红外通讯之间可以互为转换、转发，且RS485和红外能够完成自适应通讯，无需开关切换，就能够自动和外部连接；第三，电源电气隔离、通讯的光电隔离有效的保护了转换器，保护了提供USB接口的计算机。【附图说明】图1为本专利技术的电路框图； 图2、3、4、5、6为本专利技术中信号容错处理电路、RS485转红外电路、红外转RS485电路、红外接收电路、信号指示电路的电路原理图。【具体实施方式】一种新型USB多功能转换器，包括与外部USB接口相连的USB转串口电路，其与信号容错处理电路双向通讯，信号容错处理电路分别与光电隔离及互为转发电路、红外收发电路双向通讯，光电隔离及互为转发电路分别与RS485电路、红外收发电路双向通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型USB多功能转换器，其特征在于：包括与外部USB接口相连的USB转串口电路，其与信号容错处理电路双向通讯，信号容错处理电路分别与光电隔离及互为转发电路、红外收发电路双向通讯，光电隔离及互为转发电路分别与RS485电路、红外收发电路双向通讯，所述光电隔离及互为转发电路由RS485转红外电路和红外转RS485电路组成，所述红外收发电路由红外发射管D16和由用于接收外部红外信号的红外接收管组成的红外接收电路，所述RS485电路与外部RS485终端双向通讯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵良德，赵永红，刘志宏，陈良坤，李爱卿，梁晓伟，杨乐，蔺菲，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司电力科学研究院，河南许继仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11