[实用新型]带隔离的USB转串口通讯设备

说明书

本实用新型涉及数据通讯领域，具体涉及带隔离的USB转串口通讯设备。在工业及民用的通讯领域，USB转UART串口转换器被大量使用，但现有的转换器通讯距离短，线路复杂，而且仅支持点对点通讯，抗干扰能力差，甚至会造成主机硬件损坏。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种带隔离的USB转串口通讯设备，包括USB接口、状态反馈模块、USB转UART芯片、隔离保护转换模块、供电系统、RS485接口。本实用新型设计新颖合理，高速通讯的可靠性高，使用简单，通讯距离远，能够进行多点间组网通讯，抗干扰能力极高，实用性强，推广应用价值高。

技术领域

本发明涉及数据通讯领域，具体涉及带隔离的USB转串口通讯设备。

背景技术

在工业及民用的通讯领域，经常需要使用UART串口通讯，由于USB通讯接口普及，USB转UART串口转换器被大量使用，但现有的转换器存在以下问题：

1、普遍转换为USB通讯接口中的RS232协议，而RS232通讯协议本身通讯距离短，线路复杂，而且仅支持点对点通讯。

2、RS232协议为共模电路，在强电磁干扰的工作环境下，极容易受到电磁干扰，造成通讯错误。

3、大多采用直通电路，在强电磁干扰的工作环境下，电磁污染会顺着电路串行进入USB通讯主机中，干扰主机的正常工作，严重的甚至会造成主机硬件损坏。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种带隔离的USB转串口通讯设备。

为实现的上述目标，本发明是通过以下技术方案实现的：一种带隔离的USB转串口通讯设备，其特征在于：包括USB接口、状态反馈模块、USB转UART芯片、隔离保护转换模块、供电系统、RS485接口，上述模块集成在1块电路板上。

其中，USB接口包括1个USB接口J1，用于连接上位设备并向系统供电。

其中，状态反馈模块包括5个LED和5个电阻，用于反馈通讯及供电状态。

其中，USB转UART芯片包括1个CH340E芯片U2及1个电容C1，用于将USB通讯转换为UART通讯，并通过U2的THROW端口进行RS485协议的硬件流向控制。

其中，隔离保护转换模块包括1块ADM2483或ISO3082芯片U3，作为通讯的电磁隔离。

其中，供电系统包括1块B0505芯片U1、3个电容C2C3C4，将USB供电与RS485供电进行隔离。

其中，RS485接口包括1个4P端子、3个电阻R6R7R8，实现RS485硬件接口，并能够向外提供5V供电。

由于本发明的使用，可以得到以下有益效果：

1、系统采用高性能的转换芯片，能够保证长时间高速通讯的可靠性。

2、系统的输出为RS485通讯协议，使用了硬件RS485的流控，避免了软件中的流控，仅需要2线制连接，物理连接简单，软件编写简单，而且，在保证高达10公里距离的通讯的同时，还能够进行多点间组网通讯。

3、系统对电源、通讯数据都使用了全电磁隔离，使系统具有极高的抗干扰能力，可以抵抗5kv以上的电磁冲击。

综上所述，本发明设计新颖合理，实现灵活方便且成本低，具有组网功能，体积小，可靠性高，实用性强，推广应用价值高。

附图说明

图1为系统结构图；

图2为电路外形图；

图3为USB接口及转换芯片电路；

图4为状态反馈模块电路图；