[发明专利]多功能信号转换网桥

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能信号转换网桥，主要用于电子实验室中实现各类信号的转换接口。

背景技术

随着计算机通信、工业控制与网络技术的快速发展，信息交换沟通的领域正在迅速覆盖社会的方方面面，针对不同的工作环境，涌现出多种不同的通信接口协议标准。其中，最常见的有美国电子工业协会EIA制定的串行物理接口标准RS-232C，用于工业总线的RS-485标准，遵循国际标准化组织制订的《道路车辆的高速控制局域网数字信息交换标准》而推出的CAN2.0B协议，用于无线局域网的ZIGBEE协议以及可随意配置串口的USIC通信接口等。显然，不同的协议标准的信号是不能直接互通互联的，一是因为两者的接口电平规范完全不同，二是通信协议不同。例如RS-232C采用的是一种非平衡方式传送的串行接口标准，RS-485则是一种平衡传送的串行接口标准，由于RS-485总线通讯距离远，抗干扰能力强，结构简单，可靠性高，广泛应用于多机远距离通信系统中，其最大传输距离在数据传输速率为100kbps时为120m，传输速率为10kbps时为1.2km，传输速率降为300bps时可超过4km。而Philips公司推出的I²C协议是各种总线中使用信号线最少，并具有自动寻址，多主机时钟同步和仲裁等功能很强的总线，因此，使用I²C设计的控制系统十分方便、灵活、体积也小，在各类实际应用中得到了广泛应用，但不能与上述的其它总线协议兼容。

由此可见，一种接口标准的信号转换成另一种协议标准的信号，必须通过指定的协议转换装置才能实现，而将一种接口标准的信号转换成任一种指定协议标准的信号，就必须通过多个不同的协议转换装置才能完成，至今尚没有一种装置可以实现多个协议标准信号之间的相互转换。

发明内容

技术问题

现有的电子实验室配备的信号转换器是一对一的，例如：USB转RS-232C变换器，RS-232C转RS-485变换器或RS-485转CAN变换器等。针对以上不足，本发明涉及一种多功能信号转换网桥，可以很方便地实现一种协议信号转换成多种协议信号的装置，主要用于电子实验室中实现各类信号的转换接口或是工业控制等方面。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种多功能信号转换网桥，其新颖之处在于，率先将城市交通立交桥四通八达的概念应用于不同协议标准信号之间的转换。

其技术方案具体如下：

一种多功能信号转换网桥，包括多功能信号转换网桥上盖、多功能信号转换网桥下盖、USB2.0插座、RS-485插座、CAN2.0B插座、ZIGBEE插座、USIC插座和RS-232C插座、波特率BPS选择按钮、功能FUN按钮、波特率刻度表盘、ZIGBEE天线、单片计算机和微型步进电机，其要点是：多功能信号转换网桥上同时集成了六种不同通信协议的转换装置，其下盖的每一个侧面上分别顺序安装有USB2.0插座、RS-485插座、CAN2.0B插座、ZIGBEE插座、USIC插座、RS-232C插座，以上插座均与单片计算机的I/O端口相连，多功能信号转换网桥上盖和多功能信号转换网桥下盖扣接，所述的多功能信号转换网桥上盖上有波特率BPS选择按钮、功能FUN按钮，这两个按钮均与单片计算机的I/O端口连接。

所述的多功能信号转换网桥上盖和多功能信号转换网桥下盖均为正六边形。

所述的多功能信号转换网桥还包括一个波特率刻度表盘、波特率刻度表指针，上盖上有一个数字传输的波特率刻度表盘，波特率刻度表指针套接在一个微型步进电机的转动轴上，单片计算机的I/O端口直接驱动微型步进电机。

所述的信号转换网桥还包括一根L形状的ZIGBEE天线。

所述的USB2.0插座上可与一个USB存储器连接，或通过USB连接线直接与上位计算机相连。

所述的多功能信号转换网桥上盖共有六个指示灯，各指示灯分别与USB2.0插座、RS-485插座、CAN2.0B插座、ZIGBEE插座、USIC插座、RS-232C插座一一对应。

所述的USIC插座为三芯的圆形接口，支持多种异步或同步串行协议，如I2C，LIN总线。

技术效果

本发明所提出的多功能信号转换网桥具有如下有益效果：

1、本发明针对电子实验室实现不同协议标准的信号之间的相互转换的需求，提出了一种多功能信号转换网桥装置，其新颖之处在于，率先将城市交通立交桥四通八达的概念应用于不同协议标准信号之间的转换，真正在一个装置中可不换转接线即可实现不同信号转换的集成控制。