用于RS‑232接口的扩展电路及一对多通信器件的制作方法

本发明涉及电路技术领域，尤其是涉及一种用于rs-232接口的扩展电路及一对多通信器件。

背景技术：

在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，以使不同的设备可以通过标准接口方便地连接起来进行通讯。rs-232接口(具体为rs-232-c接口或eiars-232-c接口的简称)，是目前最常用的一种串行通讯接口，诸如pc机上的com1、com2接口就是rs-232接口。具体的，rs-232接口是一种一对一的通信接口，设备之间只能通过该接口进行一对一通信。

然而，当实际场合需要一个设备和多个设备进行通信时，则需要能够实现一对多通信的rs-485接口。在大多设备只有rs-232接口的情况下，还需要rs-232/rs-485转换电路，进而转为rs-485接口，该转换电路较为复杂，成本较高且容易出现故障。

针对上述现有技术中利用rs-232接口实现一对多通信的方式成本较高且容易出现故障的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于rs-232接口的扩展电路及一对多通信器件，能够缓解现有技术中利用rs-232接口实现一对多通信的方式成本较高且容易出现故障的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于rs-232接口的扩展电路，包括：主连接通路以及与主连接通路相接有至少一组分连接通路；

主连接通路包括第一主支路和第二主支路，第一主支路的一端用于与rs-232接口的发送端口相接，第一主支路的另一端用于与外部设备的接收端口相接；第二主支路的一端用于与rs-232接口的接收端口相接，第二主支路的另一端用于与外部设备的发送端口相接；其中，第二主支路上设置有二极管，且二极管与下拉电阻并联；

分连接通路包括第一分支路和第二分支路，第一分支路的一端与第一主支路相接，第一分支路的另一端用于与外部设备的接收端口相接；第二分支路的一端与第二主支路相接，第二分支路的另一端用于与外部设备的发送端口相接；其中，第二分支路上设置有二极管；

以各个二极管的阴极靠近rs-232接口侧，各个二极管的阳极远离rs-232接口侧的方式设置于扩展电路中。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，下拉电阻的阻值为5kω-20kω。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，下拉电阻的阻值为10kω。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，二极管的型号为1n4148。

第二方面，本发明实施例还提供一种一对多通信器件，包括第一方面任一项实施方式所提供的扩展电路，还包括rs-232芯片；

扩展电路的第一主支路的一端与rs-232芯片的发送端口相接，扩展电路的第二主支路的一端与rs-232芯片的接收端口相接；

一对多通信器件还包括与rs-232芯片相连接的主线接头，主线接头用于与主设备相连接，以使主设备通过一对多通信器件与多个外部设备连接。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，rs-232芯片和扩展电路集成设置于保护壳体内，主连接通路和多个分连接通路用于与外部设备连接的端口均露出保护壳体；

主线接头也露出保护壳体。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，主连接通路的第一主支路和第二主支路分别用于与外部设备相接的两个端口集成设置为主端口，分连接通路的第一分支路和第二分支路分别用于与外部设备相接的两个端口集成设置为分端口。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，一对多通信器件的主端口和多个分端口均设置有端口保护壳，构成多个接口插头。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，主线接头和多个接口插头与保护壳体之间均通过线缆连接。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，主端口和多个分端口均为针脚孔。

本发明实施例提供了一种用于rs-232接口的扩展电路及一对多通信器件，该扩展电路包括主连接通路以及与主连接通路相接的至少一组分连接通路，使得rs-232接口能够通过该扩展电路与多个设备相接，实现一对多通信，并且该扩展电路中涉及的器件仅为二极管以及下拉电阻，容易实现且成本低廉，电路简单不容易出现故障。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种用于rs-232接口的扩展电路的电路图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种用于rs-232接口的扩展电路的电路图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种一对多通信器件的结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种一对多通信器件的结构示意图。

图标：

10-扩展电路；20-rs-232芯片；100-保护壳体；100a-线缆；

200-主线接头；300-接口插头；500-一对多通信器件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前利用rs-232接口实现一对多通信时，大多需要rs-232/rs-485转换电路，进而转为rs-485接口。该转换电路较为复杂，容易出现故障，而且成本也较高。基于此，本发明实施例提供的一种用于rs-232接口的扩展电路及一对多通信器件，可以低成本实现rs-232接口的一对多通信，且简单可靠。以下对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

参见图1所示的一种用于rs-232接口的扩展电路的电路图，包括：主连接通路以及与主连接通路相接有至少一组分连接通路；图1中共有1组主连接通路以及与主连接通路相接的(n-1)组分连接通路；其中，为了简单示意，图1中仅示意了主连接通路和第n组分连接通路。

主连接通路包括第一主支路和第二主支路，第一主支路的一端用于与rs-232接口的发送端口t相接，第一主支路的另一端用于与外部设备的接收端口r1相接；第二主支路的一端用于与rs-232接口的接收端口r相接，第二主支路的另一端用于与外部设备的发送端口t1相接；其中，第二主支路上设置有二极管d1，且二极管d1与下拉电阻r并联；具体的，端口t与r1之间的线路为第一主支路，端口r与t1之间的线路为第二主支路；

分连接通路包括第一分支路和第二分支路，第一分支路的一端与第一主支路相接，第一分支路的另一端用于与外部设备的接收端口rn相接；第二分支路的一端与第二主支路相接，第二分支路的另一端用于与外部设备的发送端口tn相接；其中，第二分支路上设置有二极管dn；具体的，端口t与rn之间的线路为第一分支路，端口r与tn之间的线路为第二分支路；

以各个二极管的阴极靠近rs-232接口侧，各个二极管的阳极远离rs-232接口侧的方式将各个二极管设置于扩展电路中。通过二极管的单向导通作用，可以确保数据是由发送端传送至接收端。分连接通路的第二分支路的一端与第二主支路相接，接点位置设置于第二主支路的二极管的阴极侧。

由于rs-232接口侧的发送端口t为主动方，不会受到干扰，但是接收端口r是被动方，容易受到外部干扰，为了提高信号传输能力，在第二主支路上设置有二极管以及与二极管并联的下拉电阻。通常情况下在数据传输中，r端都是需要保持低电平的，当外部设备的发送端口t1向rs-232接口侧的接收端口r发送数据时，倘若t1处于低电平时，则可以通过下拉电阻传送数据，倘若t1处于高电平，则可以通过二极管d1传送数据。设置下拉电阻的作用则是确保r端保持低电平，以防止r端受到其它高电平干扰时使发送端无法向其传输数据的情况发生，有效提升了数据传输的可靠性。

分连接通路的第二分支路的一端与第二主支路相接，接点位置设置于第二主支路的二极管的阴极侧。由于二极管的单向阻止作用，各分连接通路之间也互不影响。若是用分连接通路发送数据，可以在低电平时使用主连接通路端口，高电平使用分连接通路端口，下拉电阻由于比较大(通常为kω级别)，不会对发送的高电平造成影响。倘若只需接一个外部设备，则需要使用主连接通路的r1、t1端口进行数据通信。倘若需要接多个外部设备，则在主连接通路连接外部设备的基础上，采用其它分连接通路连接其余的外部设备。应当注意的是，在一对多通信时，需要确保主连接通路连接有外部设备，方能够使下拉电阻r能够在扩展电路中发挥作用。

本发明实施例提供的上述用于rs-232接口的扩展电路，该扩展电路包括主连接通路以及与主连接通路相接的至少一组分连接通路，使得rs-232接口能够通过该扩展电路与多个设备相接，实现一对多通信，并且该扩展电路中涉及的器件仅为二极管以及下拉电阻，容易实现且成本低廉，电路简单不容易出现故障。此外，与现有技术中为实现一对多通信不得不采取rs-232/rs-485转换电路，进而转为rs-485接口的方式相比，本实施例提供的方式只需在rs-232接口基础上即可实现一对多通信，一对多通信的性能还是与rs-232接口相同，无需变更为rs-485接口的性能，可以维持数据传输的稳定性，也可以在rs-485接口性能更佳的场合中广泛应用。

为了使下拉电阻能够保证rs-232接口的接收端口r侧为低电平，下拉电阻的阻值可以为5kω-20kω。优选的，下拉电阻的阻值为10kω。

在实际应用中，可以根据需要而灵活设置多组分连接通路，以一对五通信为例，参见图2所示的一种用于rs-232接口的扩展电路的电路图，示出了主连接通路相接有三组分连接通路；即n为4时的情况。此时该扩展电路能够使四个外部设备同时与rs-232接口相连。只需要增加几条分支路及二极管即可实现，成本非常低廉。由于是一对多通信连接，在使用时主连接通路的r1、t1需要连接设备，以确保下拉电阻能够在扩展电路中发挥作用。

在实际应用中，上述二极管d1-dn的型号均优选采用1n4148。信号为1n4148的二极管具体为一种小型的高速开关二极管，开关比较迅速，广泛用于信号频率较高的电路进行单向导通隔离。

实施例二：

参见图3所示的一种一对多通信器件的结构示意图，示出了一对多通信器件500包括前述实施例所提供的扩展电路10，还包括rs-232芯片20；图3中还示出一对多通信器件露出一个主线接头，一个主端口和多个分端口；主线接头可以与一个主设备相接，该主设备通过一对多通信器件即可与多个其它设备相接，从而实现一对多通信。当主设备与多个其它设备相接时，主端口需要必接其它设备中的一个，以确保扩展电路的下拉电阻可以产生作用。

具体的，在一对多通信器件内部中，扩展电路的第一主支路的一端与rs-232芯片的发送端口相接，该线路可参见图3中的t所标线路，扩展电路的第二主支路的一端与rs-232芯片的接收端口相接，该线路可参见图3中的r所标线路。

一对多通信器件还包括与rs-232芯片相连接的主线接头，主线接头用于与主设备相连接，以使主设备通过一对多通信器件与多个外部设备连接。

为了能够对rs-232芯片和扩展电路起到保护作用，同时将二者集合成一体便于用户使用，rs-232芯片和扩展电路集成设置于保护壳体内，主连接通路和多个分连接通路用于与外部设备连接的端口均露出保护壳体；主线接头也露出保护壳体。主连接通路的第一主支路和第二主支路分别用于与外部设备相接的两个端口集成设置为主端口，分连接通路的第一分支路和第二分支路分别用于与外部设备相接的两个端口集成设置为分端口。在具体实现时，主端口和多个分端口可以均为针脚孔。

通过本实施例提供的上述一对多通信器件，将rs-232芯片和扩展电路集成为一体，可以直接实现一对多通信，成本低廉且简单易行。

进一步，一对多通信器件的主端口和多个分端口均设置有端口保护壳，构成多个接口插头，外部设备可以通过接口插头与一对多通信器件相连接。使一对多通信器件与外部设备能够通过接口插头更加方便的连接。应当注意的是，接口插头应当区分主端口和分端口，例如以不同的接口插头颜色体现，或者在接口插头下以文字标明等，以使用户明知哪个接口插头是首先要连接外部设备的。

考虑到有些外部设备由于位置的限制而难以直接与一对多通信器件相接，为了能够使用户使用一对多通信器件连接主设备和其它外部设备更加方便，降低由于设备位置的限制致使不便于接线连接的情况出现，优选的，主线接头和多个接口插头与保护壳体之间均通过线缆连接。

具体可参见图4所示的一种一对多通信器件的结构示意图，示出了一对多通信器件的外部构造，即保护壳体100、线缆100a、主线接头200和接口插头300。主设备可以与主线接头200相连接，多个其它设备可以与接口插头300相连接，从而实现主设备与多个其它设备的一对多通信。该一对多通信器件的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应内容，在此不再赘述。

接口插头的数量与扩展电路中分连接通路的组数相关联，例如可以设置常规的四个接口插头(一个是主端口对应的接口插头，另外三个是分端口对应的接口插头)。当然，也可以设置6个或8个接口插头；当接口插头较少时，可以并列设置于保护壳体的侧壁上；当接口插头较多时，可以在保护壳体的侧壁上设置多层，例如6个接口插头，则可以每3个为一组设置上下两组。

其中，扩展电路和rs-232芯片可以集成固定在一块电路板上，扩展电路可以单独制成小型芯片，该芯片直接与rs-232芯片相连，然后共同固定于电路板上；也可以将rs-232芯片直接固定在总电路板上，然后在总电路板上搭建扩展电路。电路板可以固定于保护壳体的底部，以确保稳定性。优选的，保护壳体呈现扁平状，可以使结构更加精简。

综上所述，本实施例提供的用于rs-232接口的扩展电路及一对多通信器件，该扩展电路包括主连接通路以及与主连接通路相接的至少一组分连接通路，使得rs-232接口能够通过该扩展电路与多个设备相接，实现一对多通信，并且该扩展电路中涉及的器件仅为二极管以及下拉电阻，容易实现且成本低廉，电路简单不容易出现故障。此外，与现有技术中为实现一对多通信不得不采取rs-232/rs-485转换电路，进而转为rs-485接口的方式相比，本实施例提供的方式只需在rs-232接口基础上即可实现一对多通信，一对多通信的性能还是与rs-232接口相同，无需变更为rs-485接口的性能，因而可以维持数据传输的稳定性，也可以在rs-485接口性能更佳的场合中广泛应用。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。