串口通訊服務(wù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體地，涉及一種串口通訊服務(wù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多底端的設(shè)備需要連入以太網(wǎng)以便將數(shù)據(jù)傳至中心控制機(jī)房。同時(shí)隨著電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集傳輸逐漸應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，滲透在電信、電力、工業(yè)控制等多個(gè)方面。在傳統(tǒng)的考勤系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、POS消費(fèi)系統(tǒng)、醫(yī)安防系統(tǒng)以及工業(yè)控制、電力、電信等領(lǐng)域中，串口通訊服務(wù)器廣泛應(yīng)用在其中。串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器連接著傳感器、檢測器、讀卡器或其他設(shè)備以作為接口傳輸數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在近距離傳輸時(shí)，由于串行通信易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)并且具有較好的數(shù)據(jù)傳輸性能。在工業(yè)現(xiàn)場的負(fù)責(zé)環(huán)境，現(xiàn)有串口通訊技術(shù)以及串口通訊設(shè)備易受到信號(hào)的干擾，導(dǎo)致通訊中斷，嚴(yán)重影響設(shè)備的使用周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種串口通訊服務(wù)器，該串口通訊服務(wù)器能夠維護(hù)串口接口設(shè)備，避免了地線回路電壓、浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電惡劣等環(huán)境對串口設(shè)備造成的意外損害和損壞。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種串口通訊服務(wù)器，該串口通訊服務(wù)器包括串口擴(kuò)展電路、光耦隔離電路和串口接口電路，所述光耦隔離電路執(zhí)行光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，被配置成分別連接于所述串口擴(kuò)展電路和所述串口接口電路，以將所述串口接口電路的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，傳輸?shù)剿龃跀U(kuò)展電路時(shí)，再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。
[0005]優(yōu)選地，所述串口接口電路被配置成連接于串口設(shè)備。
[0006]優(yōu)選地，該串口通訊服務(wù)器還包括網(wǎng)絡(luò)接口電路和微控制器，所述串口擴(kuò)展電路被配置成執(zhí)行串口信號(hào)與TTL信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；所述網(wǎng)絡(luò)接口電路被配置成打包網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；
[0007]所述微控制器被配置成連接于所述網(wǎng)絡(luò)接口電路以接收所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并將TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)接口電路；
[0008]所述微控制器被配置成連接于所述串口擴(kuò)展電路以接收所述TTL信號(hào)并將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)發(fā)送給所述串口擴(kuò)展電路。
[0009]優(yōu)選地，所述微控制器的型號(hào)為S3C2440。
[0010]優(yōu)選地，該串口通訊服務(wù)器還包括CPLD控制電路，所述CPLD控制電路設(shè)置于所述光耦隔離電路和所述微控制器之間，以輸出控制信號(hào)。
[0011]優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)接口電路包括:網(wǎng)絡(luò)變壓器，所述變壓器用于保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定以及不同設(shè)備間的不同電平。
[0012]優(yōu)選地，該串口通訊服務(wù)器還包括連接于所述微控制器的所述電源模塊，所述電源模塊用于提供電源信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地，該串口通訊服務(wù)器還包括連接于所述微控制器的復(fù)位電路和連接于所述微控制器的晶振電路。
[0014]通過上述的實(shí)施方式，隔離的保護(hù)串口服務(wù)器它采用了先進(jìn)的光電隔離技術(shù)，在電路設(shè)計(jì)上優(yōu)化，極大限度地保護(hù)了串行接口設(shè)備，避免了地線回路電壓、浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電、熱插拔等惡劣環(huán)境對電路接口的設(shè)備的損壞。
[0015]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0016]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0017]圖1是說明本發(fā)明的一種串口通訊服務(wù)器的優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明提供一種串口通訊服務(wù)器，該串口通訊服務(wù)器包括串口擴(kuò)展電路、光耦隔離電路和串口接口電路，所述光耦隔離電路執(zhí)行光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，被配置成分別連接于所述串口擴(kuò)展電路和所述串口接口電路，以將所述串口接口電路的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，傳輸?shù)剿龃跀U(kuò)展電路時(shí)，再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。
[0020]隔離保護(hù)在工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中存在著許多不小的瞬變脈沖，這些瞬變脈沖會(huì)影響到數(shù)據(jù)的傳輸，甚至傷害互連的設(shè)備，為了能夠在高速現(xiàn)場總線通信得到無錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)傳輸，必須要對這些干擾進(jìn)行處理，通常會(huì)使用具有絕緣隔離功能的光電耦合器來維持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性并保護(hù)互連設(shè)備。帶隔離的保護(hù)串口服務(wù)器它采用了先進(jìn)的光電隔離技術(shù)，在電路設(shè)計(jì)上優(yōu)化，極大限度地保護(hù)了串行接口設(shè)備(例如RS-232/485)，避免了地線回路電壓、浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電、熱插拔等惡劣環(huán)境對RS-232/485設(shè)備的損壞。RS-232/485接口的損壞是通信設(shè)備硬件的損壞，造成的原因基本上都是由于兩端設(shè)備不共地、各類浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電干擾、熱插拔，電磁干擾等惡劣環(huán)境對RS-232/485設(shè)備的損壞。例如設(shè)備A和設(shè)備B使用RS-232接口相連，如果A和B之間的地線之間有大于50V的電壓差(經(jīng)常會(huì)達(dá)到80V以上)，則RS-232通信就會(huì)不正常，RS-232接口可以隨瞬間2500Vrms，連續(xù)500VDC的峰值電壓差，還可以有效吸收靜電和電磁干擾，保護(hù)設(shè)備的RS-232接口。由于電路設(shè)計(jì)中采用了隔離保護(hù)電路技術(shù)，完全隔離了兩端RS-232/485設(shè)備的電氣與地線回路，使得一側(cè)的電信號(hào)變成光信號(hào)以后傳到另一方，在變回到電信號(hào)，從而保護(hù)通信設(shè)備免受電源地線回路和浪涌的干擾和損壞，明顯地提高了通信系統(tǒng)的可靠與穩(wěn)定性。帶隔離保護(hù)串口服務(wù)器具有非常好的抗干擾能力，在工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，在同行業(yè)中具有領(lǐng)先水平。
[0021]以下結(jié)合附圖1對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0022]在本發(fā)明的一種具體的實(shí)施方式中，所述串口接口電路被配置成連接于串口設(shè)備，串口接口電路用于接收串口設(shè)備的信號(hào)，且可以發(fā)出控制信號(hào)控制串口設(shè)備的工作狀
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[0023]在本發(fā)明的一種具體的實(shí)施方式中，該串口通訊服務(wù)器還包括網(wǎng)絡(luò)接口電路和微控制器，所述串口擴(kuò)展電路被配置成執(zhí)行串口信號(hào)與TTL信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；所述網(wǎng)絡(luò)接口電路被配置成打包網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；所述微控制器被配置成連接于所述網(wǎng)絡(luò)接口電路以接收所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并將TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送給所述網(wǎng)絡(luò)接口電路；所述微控制器被配置成連接于所述串口擴(kuò)展電路以接收所述TTL信號(hào)并將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換成TTL信號(hào)發(fā)送給所述串口擴(kuò)展電路。
[0024]本發(fā)明提供的一種隔離保護(hù)串口通訊服務(wù)器中，所述微控制器被配置成執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與TTL信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；所述串口處理電路(包括串口擴(kuò)展電路和CPLD控制電路)被配置成執(zhí)行TTL信號(hào)與串口信號(hào)的之間轉(zhuǎn)換；所述串口接口電路被配置成與其他串口接口設(shè)備相連接；所述網(wǎng)絡(luò)處理電路被配置成網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的打包處理；所述網(wǎng)絡(luò)接口電路被配置成DM9000和網(wǎng)絡(luò)接口電路與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連接；所述電源電路被配置成所述隔離保護(hù)串口通訊服務(wù)器各種組件提供電源信號(hào)。通過上述技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)將串口信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的串口通訊服務(wù)器，并能夠有效的保護(hù)串口接口設(shè)備。
[0025]所述串口處理電路包含2部分電路，串口擴(kuò)展電路以及串口接口電路，串口擴(kuò)展電路采購芯片TL16C554，TL16C554含有4路異步通信單元(AEP)，相當(dāng)于4個(gè)16C550。每路ACE均可接受外圍設(shè)備的串行數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)供CPU使用，也可將CPU的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)供外圍使用。
[0026]串口接口芯片采用ADM2483BRW芯片，是基于磁耦隔離iCoupler技術(shù)(適合高壓環(huán)境的隔離技術(shù))。所述ADM2483BRW芯片是帶隔離的增強(qiáng)型的收發(fā)器，包括一個(gè)三通道隔離器、一個(gè)帶三態(tài)輸出的差分驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)帶三態(tài)輸入的差分接收器。1/8單位負(fù)載的接收器輸入阻抗可允許多達(dá)256個(gè)收發(fā)器接入總線，最高傳輸速率可達(dá)500Kbps。邏輯端兼容3V/5V工作電源，總線端5V供電。所述ADM2483BRW在功耗、集成度、傳輸速度方面都具有很好的應(yīng)用性，同時(shí)滿足醫(yī)用設(shè)備高電壓工業(yè)應(yīng)用、電源以及其它高隔離度的環(huán)境的嚴(yán)格隔離要求，非常適合在各種工業(yè)上的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0027]所述的帶隔離保護(hù)串口通訊服務(wù)器的核心是微控制器，其中微控制器是基于ARM920T核心的S3C2440芯片，S3C2440的突出特點(diǎn)是其處理器核心，是一個(gè)由AdvancedRISC Machines (ARM)公司設(shè)計(jì)的 16/32 位 ARM920T 的 RISC 處理器。ARM920T 實(shí)現(xiàn)MMU，AMBA總線和哈佛結(jié)構(gòu)高速緩沖體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的16KB指令高速緩存和16KB數(shù)據(jù)高速緩存。每個(gè)都是由具有8字長的行(line)組成。通過提供一套完整的通用系統(tǒng)外設(shè)，S3C2440減少整體系統(tǒng)成本和無需配置額外的組件。S3C2440采用32位RISC(精簡指令集)體系結(jié)構(gòu)，片內(nèi)集成了大量的功能單元:內(nèi)部含有MMU (內(nèi)存管理單元)，16KB數(shù)據(jù)Cache和16KB指令Cache，先進(jìn)的位控制器總線(AMBA)，外部存儲(chǔ)器控制總線，4路的DMA，3路UART，117個(gè)I/O 口，2個(gè)USB主機(jī)接口，I個(gè)USB設(shè)備接口，2路SPI，S3C2440處理器有多種電源控制模式:標(biāo)準(zhǔn)、慢速、休眠和掉電模式，最高可運(yùn)行在400MHz，支持WinCE、Linux，Vxfforks等系統(tǒng)。S3C2440可尋址IG字節(jié)的地址空間，共8個(gè)BANK，每個(gè)BANK的數(shù)據(jù)總線為8/16/32位，前6個(gè)存儲(chǔ)器BANK連接用于ROM、SRAM。后兩個(gè)存儲(chǔ)器BANK用于ROM、SRAM和SDRAM。啟動(dòng)時(shí)支持不同類型的R0M(N0R/NANDFlash、EEPROM等)，SDRAM在掉