[发明专利]具有自动替换功能的冗余式串口通讯装置

说明书

技术领域

本发明属于串口通信技术领域，具体涉及一种具有自动替换功能的冗余式串口通讯装置。

背景技术

近年来随着科技的发展，串口作为电脑上一种很通用设备通信的协议得到了广泛的应用，尤其串口也已经成为很多仪器仪表设备通用的通信协议。此外很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口，以及多串口通信装置和当今物联网的开发都离不开串口的使用，它实现了数据的发送与接收。

但是，由于串口的接口信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种安全可靠、可自动监控替换损坏芯片、电路结构简单、使用寿命长的具有自动替换功能的冗余式串口通讯装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种具有自动替换功能的冗余式串口通讯装置，包括电源模块、高压防闩锁型四通道单刀单掷开关、控制单元、传感器单元以及互为冗余的第一串口单元和第二串口单元，所述第一串口单元包括第一串口芯片模块和用于采集第一串口芯片模块的过流信号以及控制第一串口芯片模块的工作状态的第一低输入电压负荷限流开关模块，所述第二串口单元包括第二串口芯片模块和用于采集第二串口芯片模块的过流信号以及控制第二串口芯片模块的工作状态的第二低输入电压负荷限流开关模块；所述电源模块为高压防闩锁型四通道单刀单掷开关提供+15V和-15V的电源供给，所述控制单元默认通过高压防闩锁型四通道单刀单掷开关将第一串口芯片模块与外部的串口模块相连，在第一低输入电压负荷限流开关模块输出过流信号时通过第一低输入电压负荷限流开关模块关闭第一串口芯片模块、通过第二低输入电压负荷限流开关模块打开第二串口芯片模块，并通过高压防闩锁型四通道单刀单掷开关将第二串口芯片模块与外部的串口模块相连通。

本发明具有下述优点：

1、本发明通过设置互为冗余的第一串口单元和第二串口单元，控制单元默认通过高压防闩锁型四通道单刀单掷开关将第一串口芯片模块与外部的串口模块相连，在第一低输入电压负荷限流开关模块采集的第一串口芯片模块的工作电流出现异常时通过第一低输入电压负荷限流开关模块关闭第一串口芯片模块、通过第二低输入电压负荷限流开关模块打开第二串口芯片模块，并通过高压防闩锁型四通道单刀单掷开关将第二串口芯片模块与外部的串口模块相连通，因此本发明能够在第一串口单元的电流过大时立即切换至第二串口单元，不仅解决了RS232串口芯片烧毁的问题，而且还能够监控与自动替换，提供一种简单方便串口的检测与备份的方法，具有安全可靠、可自动监控替换损坏芯片、电路结构简单的优点。

2、本发明通过设置互为冗余的第一串口单元和第二串口单元，通过在第一低输入电压负荷限流开关模块采集的第一串口芯片模块的工作电流出现异常时通过第一低输入电压负荷限流开关模块关闭第一串口芯片模块、通过第二低输入电压负荷限流开关模块打开第二串口芯片模块，并通过高压防闩锁型四通道单刀单掷开关将第二串口芯片模块与外部的串口模块相连通，实现了对第一串口单元和第二串口单元的冗余备份，大大地增加了串口的使用寿命，并省去了检查芯片的麻烦和降低了更换芯片带来的困难，具有使用寿命长的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例的框架结构示意图。

图2为本发明实施例中电源模块的电路接口原理示意图。

图3为本发明实施例中高压防闩锁型四通道单刀单掷开关的电路接口原理示意图。

图4为本发明实施例中第一串口芯片模块的电路接口原理示意图。

图5为本发明实施例中第二串口芯片模块的电路接口原理示意图。

图6为本发明实施例中第一低输入电压负荷限流开关模块的电路接口原理示意图。

图7为本发明实施例中第二低输入电压负荷限流开关模块的电路接口原理示意图。

图例说明：1、电源模块；2、高压防闩锁型四通道单刀单掷开关；3、控制单元；4、第一串口单元；41、第一串口芯片模块；42、第一低输入电压负荷限流开关模块；5、第二串口单元；51、第二串口芯片模块；52、第二低输入电压负荷限流开关模块。

具体实施方式