具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例为兼容串口信号和USB信号的控制电路板及通信数据线缆,通过所述控制电路板与缆线以及相应的插头连接所组成通信数据线缆,实现无线终端与PC机等终端设备的连接。
图1是本发明实施例一的兼容串口信号和USB信号的控制电路板,所述控制电路板2包括:用于连接串口及USB共用插头1的共用接口端21,所述串口及USB共用插头1用于与无线通信终端上相匹配的端口连接;用于连接串行插头3的串行接口端23,所述串行插头3用于与外部设备上的相匹配的串口连接,实现与无线通信终端的串行信号传输;和用于连接USB插头4的USB接口端24,所述USB插头4用于与外部设备上的相匹配的USB口连接,实现与无线通信终端的USB信号传输。
其中,所述控制电路板2根据控制信号选择串口通信或USB通信。例如当无线通信产品端口使用USB信号时,本控制电路板2的共用接口端21通过通信缆线连接的共用插头1与无线通信产品上的USB端口连接,连接后控制信号输入为高电平信号,从而所述控制电路板2选择USB通信,使无线终端与生产线上的PC机连通。
当无线通信产品端口使用串口信号时,本控制电路板2的共用接口端21通过通信缆线连接的共用插头1与无线通信产品上的串行端口连接,连接后控制信号输入为低电平信号,从而所述控制电路板2选择串口通信,使无线终端与生产线上的PC机连通。
这样所述控制电路板2通过与相应的插头连接组成一根通信数据线缆,使得所述通信数据线缆既能连接使用串口信号的终端进行数据传输,又能连接其他使用USB信号的终端进行数据传输,不再需要根据端口信号类型的不同而更换相匹配的线缆,使用非常方便。
图2是本发明实施例二的兼容串口信号和USB信号的控制电路板,如图2所示,所述控制电路板2包括:共用接口端21,用于连接串口及USB共用插头1,所述串口及USB共用插头1用于与无线通信终端上相匹配的端口连接;串行接口端23,用于连接串行插头3,所述串行插头3用于与外部设备上的相匹配的串口连接,实现与无线通信终端的串行信号传输;USB接口端24,用于连接USB插头4,所述USB插头4用于与外部设备上的相匹配的USB口连接,实现与无线通信终端的USB信号传输。
所述控制电路板的共用接口端21由一电源接脚VBUS、一个发送数据的接脚TX/D+、一个接收数据的接脚RX/D-、以及一用来输入高低电平信号从而控制所述控制电路板2上的第一和第二开关选择与串口连接还是与USB口连接的控制信号接脚CTRL组成。
所述串行接口端23由一个用于发送数据的接脚PC_TX和一个用于接收数据的接脚PC_RX组成。
所述USB接口端24由一电源接脚PC_VBUS、一个用于发送数据的接脚PC_D+和一个用于接收数据的接脚PC_D-组成。
所述电源接脚VBUS与所述控制电路板2上的USB接口端24上的电源接脚PC_VBUS相连,用于提供与所述共用插头1连接的无线通信终端产品USB端口电源;两个分别用于发送和接收数据的接脚TX/D+、RX/D-为串口信号与USB信号共用的接脚,其分别和所述控制电路板上的第一开关25和第二开关26电连接,所述第一开关25和第二开关26上分别设置有可以和所述两开关电连接的第一触头和第二触头,第一开关第一触头251通过所述控制电路板2上的RS232电平转换电路28与所述控制电路板2上的串行接口端23上的发送数据接脚PC_TX连接,第二开关第二触头262通过所述RS232电平转换电路28与所述串行接口端23上的接收数据接脚PC_RX连接,第一开关第二触头252与所述USB接口端24上的发送数据接脚PC_D+连接,第二开关第一触头261与所述USB接口端24上的接收数据接脚PC_D-连接,即所述两开关另一端可被选择的与所述第一开关第一触头251和所述第二开关第二触头262相连,或者与所述第一开关第二触头252和所述第二开关第一触头261相连,从而构成一单刀双掷开关。所述控制电路板2上的第一开关25、第二开关26与RS232电平转换电路28均需接地,并且都需通过所述USB接口端上的电源接脚PC_VBUS供电。用来判断高低电平信号从而控制所述第一和第二开关选择串口连接还是USB连接的控制信号接脚CTRL通过电阻R与所述USB接口端24上的电源接脚PC_VBUS连接,所述第一开关25和所述第二开关26均通过第一节点27与控制信号接脚CTRL连接,所述第一节点27设置在所述控制信号接脚CTRL与电阻R之间。
在此实施例中,所述控制电路板2的USB接口端24始终通过USB插头4与PC机的USB口相连,USB接口信号中的PC_VBUS为整个电路供电,电压为5V,电流为500mA。本实施例中使用的RS232为典型电平转换电路。本实施例中使用的单刀双掷开关为高速模拟开关,通过高低电平信号进行控制。本实施例是由外部提供控制信号CTRL,通过高低电平控制选择串口通信还是USB口通信。假设高电平时选择USB信号通信,则低电平时为串行信号通信。
下面具体讲述本实施例的控制板的工作原理。
在无线通信产品的端口为USB口的情况下,当进行产品的测试或研发调试时,需将该无线通信产品端口与共用插头1连接,将CTRL置为悬空或不接状态,此时CTRL控制信号为高电平信号。当CTRL控制信号通过第一节点27到达第一开关25和第二开关26时,第一开关连通第二触头252的通路,而第二开关连通第一触头261的通路。从而,接通从共用接口端21到USB接口端24的通路,实现USB通信。
在无线通信产品的端口为串口的情况下,当进行产品的测试或研发调试时,需将该无线通信产品端口与共用插头1连接,将CTRL接地,此时CTRL控制信号为低电平信号。并且将与控制电路板2的串行接口端23相连的串行插头3(如DB9插头)与PC机的串口连接。当CTRL控制信号通过第一节点27到达第一开关25和第二开关26时,第一开关连通第一触头251的通路,而第二开关连通第二触头262的通路。从而,接通从共用接口端21到串行接口端23的通路,实现串口通信。
通过来自外部的控制信号对单刀双掷开关的选择切换,本实施例能够通过控制电路板有效地选择与无线终端的通信方式,从而不再需要根据端口信号类型的不同而更换相匹配的线缆,这大大地提高了生产线的兼容能力,有利于生产线线缆的归一化。而且由于所述控制电路板2可以设计得很小,所以可将其设置于串行插头3内(如图5),更方便使用。特别是,由于USB信号为高速信号,为确保USB通信信号的质量,整条缆线需按USB线缆的要求进行屏蔽处理,所以通信质量能够得到很好的保障。
需要说明的是,本实施例的共用插头可以设计为与无线通信终端产品的端口相适配。各种不同类型和型号的无线通信终端产品也可以通过转接器与本实施例的共用插头连接。本实施例中描述的第一开关第一触头251和第二开关第二触头262可理解为本领域意义上的常闭触头,第一开关第二触头252和第二开关第一触头261可理解为本领域意义上的常开触头。
图3是本发明实施例三的兼容串口信号和USB信号的控制电路板,如图3所示,所述控制电路板2包括:共用接口端21,用于连接串口及USB共用插头1,所述串口及USB共用插头1用于与无线通信终端上相匹配的端口连接;串行接口端23,用于连接串行插头3,所述串行插头3用于与外部设备上的相匹配的串口连接,实现与无线通信终端的串行信号传输;USB接口端24,用于连接USB插头4,所述USB插头4用于与外部设备上的相匹配的USB口连接,实现与无线通信终端的USB信号传输。
所述控制电路板的共用接口端21由一电源接脚VBUS、一个发送数据的接脚TX/D+、一个接收数据的接脚RX/D-、以及一用来输入高低电平信号从而控制所述控制电路板2上的第一和第二开关选择与串口连接还是与USB口连接的控制信号接脚CTRL组成。
所述串行接口端23由一个用于发送数据的接脚PC_TX、一个用于接收数据的接脚PC_RX、一个用于连接所述串行插头数据终端就绪接脚PC_DTR的第一接脚和一个用于连接所述串行插头请求发送接脚PC_RTS的第二接脚组成。
所述USB接口端24由一电源接脚PC_VBUS、一个用于发送数据的接脚PC_D+和一个用于接收数据的接脚PC_D-组成。
所述电源接脚VBUS与所述控制电路板2上的USB接口端24上的电源接脚PC_VBUS相连,用于提供与所述共用插头1连接的无线通信终端产品USB端口电源;两个分别用于发送和接收数据的接脚TX/D+、RX/D-为串口信号与USB信号共用的接脚,其分别和所述控制电路板上的第一开关25和第二开关26电连接,所述第一开关25和所述第二开关26上分别设置有可以和所述两开关电连接的第一触头和第二触头,第一开关第一触头251通过所述控制电路板2上的低功耗RS232电平转换电路28与所述串行接口端23上的发送数据接脚PC_TX连接,第二开关第二触头262通过所述低功耗RS232电平转换电路28与所述串行接口端23上的接收数据接脚PC_RX连接,第一开关第二触头252与所述USB接口端24上的发送数据接脚PC_D+连接,第二开关第一触头261与所述USB接口端24上的接收数据接脚PC_D-连接,即所述两开关另一端可被选择的与所述第一开关第一触头251和所述第二开关第二触头262相连,或者与所述第一开关第二触头252和所述第二开关第一触头261相连,从而构成一高速模拟开关中的单刀双掷开关。所述控制电路板2上的第一开关25、第二开关26与低功耗RS232电平转换电路28均需接地,并且都需通过所述USB接口端上的电源接脚PC_VBUS供电。用来判断高低电平信号从而控制所述第一和第二开关选择串口连接还是USB连接的控制信号接脚CTRL通过电阻R与所述USB接口端24上的电源接脚PC_VBUS连接,所述第一开关25和第二开关26均通过第一节点27与控制信号接脚CTRL连接,所述第一节点27设置在所述控制信号接脚CTRL与电阻R之间。防止电流倒灌的第一二极管291正极与所述USB接口端24上的电源接脚PC_VBUS相连,第二二极管292正极与所述控制电路板2上串行接口端23的第一接脚连接,所述第一接脚用于连接所述串行插头3的数据终端就绪接脚,第三二极管293正极与所述串行接口端23的第二接脚连接,所述第二接脚用于连接所述串行插头3的请求发送接脚,所述电阻R和所述三个二级管的负极均通过一滤波电容接地。此实施例中控制电路板2上的串行接口端23和USB接口端24通过串行插头3和/或USB插头4始终可与PC机相连,因为原先空闲的信号数据终端就绪DTR和请求发送接脚RTS已被设置成高电平,通过与其相联的二极管的整流完全可以供给电路中所需电流,即不管控制电路板2上的USB接口端是否与PC机相连都不影响控制电路板2的正常工作。
与第二实施例相比,本实施例中使用的是低功耗RS232典型电平转换电路,因为所述低功耗RS232电平转换电路消耗的电流更小,在未连接USB接口端而只通过串口DTR和RTS信号整流供电时能更好的保证本实施例中的控制电路板工作。并且同样使用通过高低电平信号进行控制的高速模拟开关作为单刀双掷开关。另外本实施例同样是由外部提供控制信号CTRL,通过高低电平控制选择串口通信还是USB口通信。假设高电平时选择USB信号通信,则低电平时为串行信号通信。
下面具体讲述本实施例的控制板的工作原理。
在无线通信产品的端口为USB口的情况下,当进行产品的测试或研发调试时,需将该无线通信产品端口与共用插头1连接,将CTRL置为悬空或不接状态,此时CTRL控制信号为高电平信号。并且将与控制电路板2的USB接口端24相连的USB插头4与PC机的USB口连接。当CTRL控制信号通过第一节点27到达第一开关25和第二开关26时,第一开关连通第二触头252的通路,而第二开关连通第一触头261的通路。从而,接通从共用接口端21到USB接口端24的通路,实现USB通信。
在无线通信产品的端口为串口的情况下,当进行产品的测试或研发调试时,需将该无线通信产品端口与共用插头1连接,将CTRL接地,此时CTRL控制信号为低电平信号。并且将与控制电路板2的串行接口端23相连的串行插头3(如DB9插头)与PC机的串口连接。当CTRL控制信号通过第一节点27到达第一开关25和第二开关26时,第一开关连通第一触头251的通路,而第二开关连通第二触头262的通路。从而,接通从共用接口端21到串行接口端23的通路,实现串口通信。
与第二实施例不同的是,由于PC机串口的空闲信号DTR和RTS也能够在经过简单处理后为控制电路板2供电,因此在使用时本实施例可以根据与共用插头1连接的无线终端产品的端口是串口还是USB口,直接选择将串行插头3与PC机串口连接或者将USB插头4与PC机USB口连接,而不必像第二实施例一样,必须始终将USB插头4与PC机USB口连接。当然,也可以在使用前,将串行插头3和USB插头4同时连接到PC机上,从而使得使用更加方便灵活。由于加入的三个二极管的整流与防止电流倒灌的作用以及电容的滤波作用,通过低功耗RS232电平转换电路使得整个控制电路可以实现正常供电。
通过来自外部的控制信号对单刀双掷开关的选择切换,本实施例能够通过控制电路板有效地选择与无线终端的通信方式,从而不再需要根据端口信号类型的不同而更换相匹配的线缆,这大大地提高了生产线的兼容能力,有利于生产线线缆的归一化。而且由于所述控制电路板2可以设计得很小,所以可将其设置于串行插头3内(如图5),更方便使用。特别是,由于USB信号为高速信号,为确保USB通信信号的质量,整条缆线需按USB线缆的要求进行屏蔽处理,所以通信质量能够得到很好的保障。
需要说明的是,本实施例的共用插头可以设计为与无线通信终端产品的端口相适配。各种不同类型和型号的无线通信终端产品也可以通过转接器与本实施例的共用插头连接。本实施例中描述的第一开关第一触头251和第二开关第二触头262可理解为本领域意义上的常闭触头,第一开关第二触头252和第二开关第一触头261可理解为本领域意义上的常开触头。
图4是本发明实施例四的兼容串口信号和USB信号的控制电路板,如图4所示,所述控制电路板2包括:共用接口端21,用于连接串口及USB共用插头1,所述串口及USB共用插头1用于与无线通信终端上相匹配的端口连接;串行接口端23,用于连接串行插头3,所述串行插头3用于与外部设备上的相匹配的串口连接,实现与无线通信终端的串行信号传输;USB接口端24,用于连接USB插头4,所述USB插头4用于与外部设备上的相匹配的USB口连接,实现与无线通信终端的USB信号传输。
所述控制电路板的共用接口端21由一电源接脚VBUS、一个发送数据的接脚TX/D+、一个接收数据的接脚RX/D-组成。
所述串行接口端23由一个用于发送数据的接脚PC_TX、一个用于接收数据的接脚PC_RX、一个用于连接所述串行插头的数据终端就绪接脚PC_DTR的第一接脚和一个用于连接所述串行插头的请求发送接脚PC_RTS的第二接脚组成;
所述USB接口端24由一电源接脚PC_VBUS、一个用于发送数据的接脚PC_D+和一个用于接收数据的接脚PC_D-组成;
所述电源接脚VBUS与所述USB接口端24上的电源接脚PC_VBUS相连,用于提供与所述共用插头1连接的无线通信终端产品上的USB端口电源;所述两个分别用于发送和接收数据的接脚TX/D+、RX/D-为串口信号与USB信号共用的接脚,其分别和所述控制电路板2上的第一开关25和第二开关26电连接,所述第一开关25和第二开关26上分别设置有可以和所述两开关电连接的第一触头和第二触头,第一开关第一触头251通过所述控制电路板2上的RS232电平转换电路28与所述发送数据接脚PC_TX连接,第二开关第二触头262通过所述RS232电平转换电路28与所述接收数据接脚PC_RX连接,第一开关第二触头252与所述USB接口端24上的发送数据接脚PC_D+连接,第二开关第一触头261与所述USB接口端24上的接收数据接脚PC_D-连接,即所述两开关另一端可被选择的与所述第一开关第一触头251和所述第二开关第二触头262相连,或者与所述第一开关第二触头252和所述第二开关第一触头261相连,从而构成一高速模拟开关中的单刀双掷开关。所述串行接口端23的第一接脚或第二接脚通过所述RS232电平转换电路28与第一开关25和第二开关26电连接,一电阻R置于所述RS232电平转换电路28和所述USB接口端24的电源接脚PC_VBUS之间。所述控制电路板2上的第一开关25、第二开关26与RS232电平转换电路28均需接地,并且都需通过所述USB接口端24上的电源接脚PC_VBUS供电。
与第二和第三实施例相比,本实施例中使用与与第二实施例相同的RS232典型电平转换电路,并且同样使用高速模拟开关作为单刀双掷开关,通过高低电平信号进行控制。但是,不同于上述实施例,本实施例利用串口的空闲信号DTR或RTS控制选择串口通信还是USB口通信。
在此实施例中,所述控制电路板2的USB接口端24始终通过USB插头4与PC机的USB口相连,USB接口信号中的PC_VBUS为整个电路供电,电压为5V,电流为500mA。
下面具体讲述本实施例的控制板的工作原理。
在无线通信产品的端口为USB口的情况下,当进行产品的测试或研发调试时,需将该无线通信产品端口与共用插头1连接。此时通过控制PC机串口DTR或RTS为高电平控制选择USB通信,第一开关连通第二触头252的通路,第二开关连通第一触头261的通路。从而,接通从共用接口端21到USB接口端24的通路,实现USB通信。
在无线通信产品的端口为串口的情况下,当进行产品的测试或研发调试时,需将该无线通信产品端口与共用插头1连接,并且将与控制电路板2的串行接口端23相连的串行插头3(如DB9插头)与PC机的串口连接。PC机通过控制串口DTR或RTS为低电平控制选择串口通信,此时第一开关连通第一触头251的通路,而第二开关连通第二触头262的通路。从而,接通从共用接口端21到串行接口端23的通路,实现串口通信。
通过来自PC机串口的控制信号对单刀双掷开关的选择切换,本实施例能够实现软件控制USB或串口通信的选择。应用本实施例可以避免因端口信号类型的不同而需更换相匹配的线缆,这大大地提高了生产线的兼容能力,有利于生产线线缆的归一化。而且由于所述控制电路板2可以设计得很小,所以可将其设置于串行插头3内(如图5),更方便使用。特别是,由于USB信号为高速信号,为确保USB通信信号的质量,整条缆线需按USB线缆的要求进行屏蔽处理,所以通信质量能够得到很好的保障。
需要说明的是,本实施例的共用插头可以设计为与无线通信终端产品的端口相适配。各种不同类型和型号的无线通信终端产品也可以通过转接器与本实施例的共用插头连接。本实施例中描述的第一开关第一触头251和第二开关第二触头262可理解为本领域意义上的常闭触头,第一开关第二触头252和第二开关第一触头261可理解为本领域意义上的常开触头。
本发明实施例五还提供了一种通信数据线缆,所述线缆一端为串口及USB共用插头1、所述共用插头1用于与无线通信终端上相匹配的端口连接,所述数据线缆的另一端通过兼容串口信号和USB信号的控制电路板2分支出一个串行插头3和一个USB插头4,所述串行插头3用于与外部设备上的相匹配的串口连接,所述USB插头4用于与外部设备上的相匹配的USB口连接。而所述兼容串口信号和USB信号的控制电路板2可以为上述各实施例中的任何一种控制电路板,其工作原理在前文中已经进行了详细描述,这里不再重复。
本实施例的通信数据线缆可预先布置于无线终端产品的生产线上,供生产测试时或研发调试时使用。通过使用本发明的通信数据线缆,可以实现同一根线缆能同时兼容串口和USB口通信,可根据实际使用情况灵活控制和切换通信端口,而不需要更换线缆。生产线上使用这种线缆不仅同时兼容串口和USB通信方式,而且提高了产线的兼容能力,有利于生产线线缆的归一化。更重要的是生产线更换生产产品时不需要更换通信线缆,使用方便灵活。
虽然结合附图对本发明的实时方案进行了描述,但可以理解的是,上述实施方案是示例性的,而并非限制性的,对本领域内的普通技术人员来说,可以在不脱离本发明构思的前提下进行多种变动和或者或修改,该种变动和或者或修改仍应认为在本申请公开的范围内。