用于网络配置的信号转换电路、装置及网络配置电路、装置的制作方法

1.本实用新型涉及信息安全技术域，具体涉及一种用于网络配置的信号转换电路、网络配置电路及装置。


背景技术：

2.随着信息化技术的发展，越来越多的智能终端需要接入网络，以满足业务处理、办公自动化和智能监控等场景需求。因此，在网络边缘侧，提供网络接入、路由交换功能的网络设备被大量部署且需求量仍在持续增长。大量的边缘网络设备首先带来的问题就是难以管理，现代网络管理员大多可通过安全外壳协议(secure shell，简称 ssh)和远程终端协议(telnet)等方式管理网络设备，尤其是远程的、位于网络边缘的设备使用ssh和telnet管理网络设备有两个前提：一是该设备设置了管理ip，二是设备保持在线且配置启用了ssh或telnet。
3.然而，当网络设备处于出厂状态，或者因配置问题而处于离线状态时，无法通过 ssh和telnet等方式实现远程管理，同时由于缺少ssh和telnet等远程管理方式，位于网络边缘的设备(例如分支机构、营业点等)需要网络管理员前往现场进行配置和支持，不仅导致网络复原时间拉长，还极大地降低网络管理员的工作效率，存在较大的时间和人力成本。进一步地，网络问题排查和恢复严重依赖网络管理员的经验和能力，当人力受限或人员安排不当时，将导致边缘机构的网络问题无法得到有效响应和解决，严重时将影响生产，导致效益受损。
4.但是大多数的计算机设备都提供db9串口或usb串口，而网络设备的管理串口 (console口)是rj45型的，因此双方之间的通讯需要通过中间元件协助，如db9转 rj45元件或usb转rj45元件，目前的网络配置装置与计算机设备无法直接进行信号交互，现有的中间元件结构较为复杂，存在诸多不足。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本实用新型实施例提供一种用于网络配置的信号转换电路、网络配置电路及装置，本实用新型的一方面，提供一种用于网络配置的信号转换电路，包括：
6.第一开关元件，输入端与一电压端耦接，输出端与外部的第一信号接收引脚耦接，控制端与第二信号发送端耦接；
7.第二开关元件，输入端与一第一节点耦接，输出端与所述电压端和第二信号接收端耦接，控制端与一第二节点耦接；
8.电容，其一端与所述第一开关元件的输出端耦接，另一端与所述第一节点耦接；
9.第一二极管，其输入端耦接在所述第一开关元件和所述电容之间的连接导线上，输出端与所述第二节点耦接；
10.第二二极管，其输入端与所述第一节点耦接，输出端与所述第二节点耦接；以及，
11.引线，其一端与所述第二节点耦接，另一端与外部的第一信号发送引脚耦接。
12.在优选的实施例中，还包括：
13.第一电阻，耦接在所述第一开关元件和所述第二信号发送端之间。
14.在优选的实施例中，还包括：
15.第二电阻，其一端耦接在所述第一开关元件和所述第一电阻之间，另一端耦接所述电压端。
16.在优选的实施例中，还包括：
17.第三电阻，其一端与所述电压端耦接，另一端与所述第二开关元件的输出端耦接，其中所述第三电阻和所述第二开关元件的输出端之间的导线上耦接所述第二信号接收端。
18.在优选的实施例中，还包括：
19.第四电阻，其一端耦接在所述第一开关元件的输出端上，另一端耦接在第三节点上，所述第三节点耦接所述电容的一端以及所述第一二极管的输入端。
20.在优选的实施例中，还包括：
21.第五电阻，耦接在所述第二节点和所述第一二极管的输出端之间。
22.在优选的实施例中，还包括：
23.所述第一开关元件和/或所述第二开关元件为nmos晶体管或者pmos晶体管。
24.本实用新型第二方面，提供一种用于网络配置的信号转换装置，包括如上所述的信号转换电路。
25.在优选的实施例中，还包括：
26.电源开关，位于所述外壳表面，并与所述信号转换电路的电源耦接。
27.在优选的实施例中，还包括：
28.网卡，置于所述外壳内部，并与所述信号转换电路耦接。
29.在优选的实施例中，还包括：
30.外设组件，所述外设组件包括音频播放器或人机交互显示器。
31.在优选的实施例中，还包括：
32.电源状态指示组件，所述电源状态指示组件包括电流检测器、输出器和电源指示灯，所述电流检测器与电源的输出导线耦接，所述输出器与所述电流检测器耦接，并输出多种电平信号，所述输出器与所述电源指示灯耦接，所述电源指示灯的发光材料在不同电平下呈不同颜色状态或不同亮度状态。
33.本实用新型第三方面，提供一种网络配置电路，所述网络配置电路包括：
34.处理器，包括第一信号接收引脚和第一信号发送引脚；
35.如上所述的信号转换电路，所述信号转换电路的第一开关元件的输出端与所述处理器的第一信号接收引脚耦接，所述信号转换电路的引线的所述另一端与所述处理器的第一信号发送引脚耦接。
36.本实用新型第四方面，提供一种网络配置装置，包括如上所述的网络配置电路。
37.本实用新型的有益效果如下：
38.本实用新型提供一种用于网络配置的信号转换电路、网络配置电路及装置，本实用新型可以将网络配置的处理器产生的第一信号转化为第二信号输出，进而本装置的通讯信号(第一信号)从cpu输出后先通过信号转换电路，转换成第二信号，再通过网线传输给网
络设备；相应地，网络设备的第二信号通过网线传输到本装置后，先通过信号转换电路转成第一信号，再输入给cpu解析，可以实现信号的转换，本实用新型相较于现有技术中的中间元件结构更为简单，大大节约制作成本，同时信号转换迅速，减小转换处理时长。
附图说明
39.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。在附图中：
40.图1是本实用新型一个实施例提供的一种用于网络配置的信号转换电路的结构示意图。
41.图2是本实用新型一个实施例提供的网络配置装置的结构示意图之一。
42.图3是本实用新型一个实施例提供的网络配置装置的结构示意图之二。
具体实施方式
43.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
44.本实用新型涉及信息安全技术领域，当然本实用新型也适用于其他领域，在此不做限制。
45.本实用新型实施例提供的一种用于网络配置的信号转换电路，如图1所示，包括：第一开关元件q1，输入端与一电压端vcc耦接，输出端与外部的第一信号接收引脚 (图1中外部处理器m的rxd引脚)耦接(图1中rxd引脚通过x1 rxd走线与该第一开关元件q1的输出端耦接)，控制端与第二信号发送端(图1中的x2 txd 走线末端)耦接；第二开关元件q2，输入端与第一节点a耦接，输出端与所述电压端vcc和第二信号接收端(图1中的x2 rxd走线末端)耦接，控制端与第二节点b 耦接；电容c1，其一端与所述第一开关元件q1的输出端耦接，另一端与所述第一节点a耦接；第一二极管d1，其输入端耦接在所述第一开关元件q1和所述电容c1 之间的连接导线上，输出端与所述第二节点b耦接；第二二极管d2，其输入端与所述第一节点a耦接，输出端与所述第二节点b耦接；以及，引线(图1中的x1 txd)，其一端与所述第二节点b耦接(图1中x1 txd的一端耦接在第二节点b所在的导线上，x1 txd的一端与第二节点之间设置一电阻，进而形成“间接连接”)，另一端与外部的第一信号发送引脚(图1中外部处理器m中的txd引脚)耦接。
46.可以理解，本实用新型的“耦接”可以为直接连接或间接连接，例如图1中x1 txd 的一端耦接在第二节点b所在的导线上，x1 txd的一端与第二节点之间设置一电阻，进而形成“间接连接”，因此x1 txd的一端与第二节点b耦接。
47.本实用新型通过上述电路，可以将网络配置的处理器产生的第一信号转化为第二信号输出，进而本装置的通讯信号(第一信号)从cpu输出后先通过信号转换电路，转换成第二信号，再通过网线传输给网络设备；相应地，网络设备的第二信号通过网线传输到本装置
后，先通过信号转换电路转成第一信号，再输入给cpu解析，可以实现信号的转换，本实用新型相较于现有技术中的中间元件结构更为简单，大大节约制作成本，同时信号转换迅速，减小转换处理时长。
48.可以理解的是，x1 txd走线末端和x1 rxd走线末端可以耦接电平收发器，例如通用同步/异步收/发器(universal synchronous asynchronous receiver and transmitter，简称usart)，通用同步/异步收/发器可产生第二信号电平或者接收第二信号电平。
49.可以理解，信号转换电路的作用是将一定电压范围的第一信号转化为另一个电压范围的第二信号，以匹配计算机端与网络配置装置端的电压要求。
50.在具体实施例中，具体使用时第一信号规定逻辑“1”的电平为-5v～-15v，逻辑“0”的电平为+5v～+15v，当第二信号发送端输出高电平为3.3v时，vcc供电3.3v，当第二信号发送端输出高电平为5v时，vcc供电5v。从第二信号转为第一信号，由于二极管d1与电容c1的作用使得在二极管d1与电容c1交接处的电压保持在
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3v～-15v，当第二信号发送端经x2 txd走线发送信号为“1”时(第二信号发送端产生5v)，三极管q2截止，第一信号发送端上的电压为pc db9的电压，也是
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3v～-15v，第一信号的逻辑为“1”，当第二信号发送端发送信号逻辑为“0”(第二信号发送端0v)时，pnp三极管q2导通，则第一信号接收端电压约为+5v，这个电压在+3v～+15v之间，即为第一信号的逻辑为“0”。
51.也即第二信号发送端发送信号的逻辑为“1”经过本实用新型的电平转换电路后，第一信号接收端可以识别出它是“1”，第二信号发送端发送信号的逻辑为“0”也能识别为第一信号的信号逻辑为“0”，因此实现了从第二信号发送端到第一信号转换。当第二信号发送端发送信号的逻辑为“0”(第二信号发送端0v)时，三极管q2导通，则第一信号接收端的电压约为+5v，该电压在+3v～+15v之间，即第一信号的逻辑为“0”。
52.请参见图1，在一些实施例中，还包括：第一电阻r1，耦接在所述第一开关元件q1和所述第二信号发送端(图1中的x2 txd走线的末端)之间。
53.进一步的，还包括：第二电阻r2，其一端耦接在所述第一开关元件q1和所述第一电阻r1之间，另一端耦接所述电压端vcc。
54.此外，在一些实施例中，还包括：第三电阻r3，其一端与所述电压端vcc耦接，另一端与所述第二开关元件q2的输出端耦接，其中所述第三电阻r3和所述第二开关元件q2的输出端之间的导线上耦接所述第二信号接收端(图1中的x2 rxd走线末端)。
55.进一步的，在一些实施例中，还包括：第四电阻r4，其一端耦接在所述第一开关元件q1的输出端上，另一端耦接在第三节点c上，所述第三节点c耦接所述电容 c1的一端以及所述第一二极管d1的输入端。
56.此外，在一些实施例中，还包括：第五电阻r5，耦接在所述第二节点b和所述第一二极管d1的输出端之间。
57.可以理解，本实用新型中，对于开关元件可以为晶体管，具体的，所述第一开关元件和/或所述第二开关元件为nmos晶体管或者pmos晶体管。
58.以常规网络设备为例，由于大多数嵌入式计算机芯片使用第二信号发送端或 cmos电平，而标准串口通信使用rsr232电平，因此，本装置集成了cmos-rs232 电平转换电路。本装置的通讯信号从cpu输出后先通过cmos-rsr232电平转换电路(本实用新型的信号
转换电路)，转换成rsr232电平(本实用新型的第一信号和第二信号中的一个)，再通过console线传输给网络设备；相应地，网络设备的通讯信号通过console线传输到本装置后，先通过cmos-rsr232电平转换电路转成cmos 电平(本实用新型的第一信号和第二信号中的另一个)，再输入给cpu(本实用新型的处理器)解析。
59.进一步的，本实用新型提供一种用于网络配置的信号转换装置，包括如上所述的信号转换电路。
60.具体的，本实用新型的信号转换装置可以为裸露式或者封闭式，也即本实用新型的信号转换装置可以包括底座，将信号转换电路固定在底座上并暴露在外，或者本实用新型的信号转换装置可以包括外壳，将信号转换电路内置于该外壳内。
61.可以理解，本实用新型的信号转换电路可以印刷在pcb或者fpcb板上，本实用新型不作限制。
62.可以知晓，本实用新型可以将网络配置装置与外部的计算机连接，计算机的处理器产生的第一信号转化为第二信号输出给网络配置装置，网络配置装置的输出信号也可以经过本实用新型的信号转换装置转换之后传输给计算机，进而实现了网络配置装置与计算机的指令交互，可以实现信号的转换。
63.此外，本实用新型进一步提供一种网络配置电路，如图1所示，所述网络配置电路包括：
64.处理器m，包括第一信号接收引脚(图1中m的rxd引脚)和第一信号发送引脚(图1中m的txd引脚)；
65.如上所述的信号转换电路，所述信号转换电路的第一开关元件q1的输出端与所述处理器的第一信号接收引脚(图1中m的rxd引脚)耦接，所述信号转换电路的引线(图1中x1 txd)的所述另一端与所述处理器m的第一信号发送引脚(图1 中m的txd引脚)耦接。
66.本实用新型的网络配置装置将信号转换电路集成在网络配置电路上，进而可以直接对信号进行转换，无需另外配置信号转换电路，进而本电路的通讯信号(第一信号) 从cpu输出后先通过集成在内部的信号转换电路，转换成第二信号，再通过网线传输给网络设备；相应地，网络设备的第二信号通过网线传输到本电路后，先通过内置的信号转换电路转成第一信号，再输入给cpu解析，可以实现信号的转换。
67.本实用新型进一步提供一种网络配置装置，包括如上所述的网络配置电路。
68.具体的，本实用新型的网络配置装置可以为裸露式或者封闭式，也即本实用新型的网络配置装置可以包括底座，将网络配置电路固定在底座上并暴露在外，或者本实用新型的网络配置装置可以包括外壳，将网络配置电路内置于该外壳内。
69.可以理解，本实用新型的信号转换电路可以印刷在pcb或者fpcb板上，本实用新型不作限制。
70.本实用新型的网络配置装置将信号转换电路集成在装置内，进而可以直接对信号进行转换，无需另外配置信号转换装置，进而本装置的通讯信号(第一信号)从cpu 输出后先通过集成在内部的信号转换电路，转换成第二信号，再通过网线传输给网络设备；相应地，网络设备的第二信号通过网线传输到本装置后，先通过内置的信号转换电路转成第一信号，再输入给cpu解析，可以实现信号的转换。
71.进一步的，本实用新型的网络配置装置可以包括外设组件，搭配网络配置装置使
用，网络配置装置可以组成类似智能电视盒子等装置。
72.在优选的实施例中，还包括：
73.电源开关，位于所述外壳表面，并与所述信号转换电路的电源耦接。
74.在优选的实施例中，还包括：
75.网卡，置于所述外壳内部，并与所述信号转换电路耦接。可以理解，网卡可以为无线网卡或有线网卡。
76.在优选的实施例中，还包括：
77.外设组件，所述外设组件包括音频播放器或人机交互显示器。
78.在优选的实施例中，还包括：
79.电源状态指示组件，所述电源状态指示组件包括电流检测器(图中未示出)、输出器(图中未示出)和电源指示灯，所述电流检测器与电源的输出导线耦接，所述输出器与所述电流检测器耦接，并输出多种电平信号，所述输出器与所述电源指示灯耦接，所述电源指示灯的发光材料在不同电平下呈不同颜色状态或不同亮度状态。
80.举例而言，如图2和图3所示，装置整体呈不透明盒式样式，外观类似智能电视盒子，其组成包括：
81.micro usb接口1：通过外接电源线对装置进行供电或充电；
82.电源开关2：翘板式开关，对装置进行开关机控制；
83.电源指示灯3：示意装置当前的运行状态，不同的颜色表示不同状态。例如绿色常亮表示正在开/关机的过渡状态，绿色闪烁等表示运行正常，橙灯常亮表示运行异常，橙灯灭表示已关机；
84.有线网络指示灯4：示意装置有线网络的运行状态，不同的颜色表示不同状态。绿色常亮表示正在搜索、接入网络的过渡状态，绿色闪烁等表示接入网络正常，橙色常亮表示网络异常，灯灭表示未接入网络；
85.micro sd卡槽5：用于插入micro sd卡，接入外置存储，对装置进行存储扩展；
86.无线网络指示灯6：示意装置无线网络的运行状态；
87.rj45式com口7：通过接入串口线与外部进行串行通信；
88.rj45式以太网口8：通过接入网线与外部进行有线网络通信；
89.usb接口9：通过接入usb标准接口设备为装置扩展外设；
90.hdmi接口10：通过接入hdmi信号线向外部输出音视频信号；
91.cpu11：中央处理单元(即处理器)；
92.以太网卡12：提供有线网络通信功能；
93.无线网卡13：提供无线网卡通信功能；
94.ram14：随机存取存储器，内存；
95.可充电蓄电池15：储蓄电力，通过micro usb接口充电。
96.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
97.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。