USB-TC200总线转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于TC-BUS总线系统的接口转换装置——USB-TC200总线转换器，能够实现PC机USB数据流到TC-BUS-IMT总线(Inter Message Transfer，内部数据传输总线)数据流的转换。采用标准USB接口与PC连接，带有1路机内总线接口，可挂接100个回路卡；USB接口对此设备供电，无需外接电源，机内总线接口电路输出5V电压，能够给外围设备提供最大500mA的电流，方便用户使用；还具有USB电源短路故障检测机制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于现场总线控制
，涉及一种总线系统数据转换装置，尤其是实 现TC-BUS总线系统中PC机USB数据流与TC-BUS-頂T总线数据流的转换的装置USB-TC200 总线转换器。
技术介绍
近年来，随着电子技术飞速发展以及社会的进步，人们对设备的自动化控制需求 越来强烈，为此对电子设备的低成本联网管理势在必行。我公司为满足现场自动化控制节 点的需求，研制开发了 TC-BUS现场总线。 TC-BUS-IMT (Inter Message Transfer)内部数据传输总线，指工作电压f5V，可挂 接100个从站，通讯距离10m，通讯速度750kbps，双绞线截面积1.0 mm2的TC-BUS总线系统， 用于頂T短距离的设备通信，解决信息量大的系统通信。 为满足TC-BUS-頂T总线产品的开发、数据分析的需求，需要将PC接入TC-BUS总 线网络，完成TC-BUS-頂T总线产品开发过程中的调试、设置和小型TC-BUS总线管理系统的 数据抄收，因而需要一个数据转换设备来实现PC机USB数据流与TC-BUS-IMT总线数据流 的转换。
技术实现思路
本专利技术提供一种TC-BUS总线系统数据转换设备--USB-TC200总线转换器，用于 实现PC机USB数据流与TC-BUS-頂T总线数据流的转换。其特征是：所述硬件电路包括USB 接口电路（1)、主控制器模块（2)、短路保护模块（3)、頂T总线驱动模块（4)，其中： USB接口电路（1)，该插口设有：电源端（VDD)、接地端（GND)、差分信号输入输出端 (D+)和（D-)，分别与主控制器模块（2)和短路保护模块（3)相连； 短路保护模块（3)，该电路分别与USB接口电路（1)和主控制器模块（2)相连，主 控制器模块（2)实时监测USB接口提供的电源状态，保护系统电源可靠运行； 頂T总线驱动模块（4)，该电路与主控制器模块⑵相连，完成TTL电平和頂T总 线信号码元的相互转换；并包含总线短路检测功能，保护系统可靠运行。 根据权利要求1所述的USB-TC200总线转换器，其特征是：所述主控制器模块（2) 采用内部集成USB驱动模块的集成MCU芯片。 根据权利要求1所述的USB-TC200总线转换器，其特征是：所述IMT总线驱动模块 (4)采用TC200集成芯片。 根据权利要求1所述的USB-TC200总线转换器，其特征是：所述USB-TC200总线转 换器上设置有标准USB2. 0接口和1路頂T总线接口。 根据权利要求4所述的USB-TC200总线转换器，其特征是：所述IMT总线接口采用 拔插式接线端子。 根据权利要求1所述的USB-TC200总线转换器，其特征是：所述USB-TC200总线转 换器使用USB供电，无需外接电源。 根据权利要求1所述的USB-TC200总线转换器，其特征是：頂T总线驱动模块（4) 输出5V电压，能够给外围设备供电，提供最大500mA的电流。 本专利技术采用如下技术方案： 1)USB接口电路（1)采用标准USB2. 0接口，利用操作系统自带的驱动程序，可以与 PC机的USB接口直接相连，安装方便，可在Win2000/XP/Vista/7下可靠工作。 2)主控制器模块⑵提供晶振、复位、在线串行编程和内部集成的USB驱动模块， 主要完成控制管脚的分配、提供系统时钟和上电复位等功能。 3)总线驱动模块（4)采用TC200芯片完成数字通讯的调制解调功能，主控制器模 块（2)能够实时监测頂T总线端口的短路状态，智能的控制頂T总线的输出，系统的安全性 和稳定性得到保障。 4)所述TC200芯片抗干扰能力强，内部稳压源热稳定性高，通讯速率高，工作电压 宽。【附图说明】 图1为本专利技术已有技术的电原理图； 图2为本专利技术的硬件原理框图； 图3为本专利技术实施例的USB接口电路1与主控制器模块2的电原理图； 图4为本专利技术实施例的短路保护模块3的电原理图； 图5为本专利技术实施例的总线驱动模块4电原理图。【具体实施方式】 USB-TC200总线转换器上设置有标准USB2. 0接口、頂T总线接口。頂T总线接口 采用拔插式接线端子，与回路卡形成TC-BUS-頂T总线网络。4组指示灯分别指示电源状态、 故障状态、发送状态和接收状态。 图1为本专利技术实施例的已有技术的电原理图，连接用户界面PC机和回路卡的 USB-TC200总线转换器。PC机可以通过USB-TC200总线转换器完成对回路卡的调试、数据 分析。 图2为本专利技术实施例的硬件原理框图，用户通过PC机发出指令，向USB接口电路1 输入差分信号，在主控制器模块2中，将差分信号分为TTL控制信号：发送信号TXD、接收信 号RXD、收/发控制信号R/?和主从模式选择信号M/§。发送信号TXD、接收信号RXD、收/ 发控制信号R/?和主从模式选择信号m/否分别进入总线驱动模块4, TTL信号经过頂T总 线驱动模块4调制，最终总线信号将发送至回路卡。 图3为本专利技术实施例的USB接口电路1与主控制器模块2的电原理图。主控制器 模块2的输入为标准的USB插口信号，包括：+5V电源（VDD)、电源地（GND)、差分数据信号 (D+)和（D-);输出为标准的TTL控制信号。USB插口信号在进入主控制器模块2之前，要 经过磁珠电感L，例如：L的取值为10 μ H ;差分数据信号（D+)和（D-)在经过磁珠电感后， 还需经过限流电阻R转化为电流信号进入主控制器模块2,例如：R的取值为33欧姆。 图4为本专利技术实施例的短路保护模块3的电原理图。DC5V由USB接口电路1提 供，主控制器模块2上电后，5V ShortDect管脚提供5V电压，使三极管VT2导通，此时MOS 管VTl栅极接地，MOS管导通，为頂T总线驱动模块4提供+5V输出，此时三极管VT2能维 持导通，主控制器模块2的5V ShortDect管脚设置成输入态，若頂T总线驱动模块4的+5V 输出出现短路，则三极管关闭，实现主控制器模块2实时监测USB接口提供的电源状态，保 护系统电源可靠运行。 图5为本专利技术实施例的頂T总线驱动模块4电原理图。以TC200为核心的总线驱 动电路，完成TTL信号和頂T总线信号码元的相互转换，智能的控制頂T总线的输出，并能 够实时检测IMT总线端口的短路状态，避免造成设备的损坏。 以上所述仅为本专利技术的实施例，并非因此限制本专利技术的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本专利技术的专利保护范围内。【主权项】1. 一种用于TC-BUS总线系统的通用调试设备--USB-TC200总线转换器，包括壳体及 内部硬件电路，其特征是：所述硬件电路包括USB接口电路（1)、主控制器模块（2)、短路保 护模块（3)、頂T总线驱动模块（4)，其中： USB接口电路（1)，该插口设有：电源端（VDD)、接地端（GND)、差分信号输入输出端 (D+)和（D-)，分别与主控制器模块（2)和短路保护模块（3)相连； 短路保护模块（3)，该电路分别与USB接口电路（1)和主控制器模块（2)相连，主控制 器模块（2)实时监测USB接口提供的电源状态，保护系统电源可靠运行；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于TC‑BUS总线系统的通用调试设备——USB‑TC200总线转换器，包括壳体及内部硬件电路，其特征是：所述硬件电路包括USB接口电路(1)、主控制器模块(2)、短路保护模块(3)、IMT总线驱动模块(4)，其中：USB接口电路(1)，该插口设有：电源端(VDD)、接地端(GND)、差分信号输入输出端(D+)和(D‑)，分别与主控制器模块(2)和短路保护模块(3)相连；短路保护模块(3)，该电路分别与USB接口电路(1)和主控制器模块(2)相连，主控制器模块(2)实时监测USB接口提供的电源状态，保护系统电源可靠运行；IMT总线驱动模块(4)，该电路与主控制器模块(2)相连，完成TTL电平和IMT总线信号码元的相互转换；并包含总线短路检测功能，保护系统可靠运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37