[发明专利]基于STM32单片机的多串口数据收发控制电路

说明书

技术领域

本发明属于基于RS-232协议的串行通讯技术范围，具体涉及一种基于STM32单片机对其内部的3个通用同步/异步收发器（USART）接口以及由另外2个通用异步收发器（UART）扩展的10个异步收发器接口进行智能控制实现多路串行数据收发的电路。

背景技术

RS-232串口通信是一种常用的通信方式，许多数字化设备、测量仪器都具有串行接口。这些设备可以方便地与PC、PLC等控制器连接进行数据交换，从而组成一个测试检测/监测系统。

目前安装在江、河、湖、海等水体现场的不同种类的水环境监测设备，通过采集水样，周期性地生成一组数据通过串口向外传送。如果在现场需配置一台或多台PC，既不经济，又难以维护。

发明内容

本发明的目的在于设计一种基于STM32单片机的多串口数据收发控制电路，通过多路的开关来控制各个串行通信接口的通断，并利用LED指示灯显示各个接口的工作状态。从而实现对多串口数据收发的控制。

本发明包括电源供电电路、开关及指示灯电路、电平转换电路、串口扩展电路和主控电路。

电源供电电路包括一级电源转换芯片U0、二级电源转换芯片U1、2个电解电容C0和C1、2个钽电容C2-2和C2-1、稳压管D5、发光二极管LED0、瓷片电容C3、功率电感L1、电阻R2、二极管D1和开关S。接口in的1脚与开关S的一端连接，开关S的另一端与二极管D1的正极连接，二极管D1的负极与U0的1脚连接；接口in的2脚接地。一级电源转换芯片U0的1脚为输入端，与电解电容C0的正极连接，一级电源转换芯片U0的2脚为输出端，与稳压管D5的阴极和电感L1的一端连接，一级电源转换芯片U0的4脚与电感L1的另一端和电解电容C1的正极连接，二级电源转换芯片U1的3脚为输入端，与钽电容C2-1和一级转换芯片U0的4脚连接，二级电源转换芯片U1的2脚为输出端，与钽电容C2-2的正极、瓷片电容C3的一端和发光二极管LED0的阳极相连，发光二极管LED0的负极与电阻R2的一端连接，一级电源转换芯片U0的3和5脚、二级电源转换芯片U1的1脚、稳压管D5的阳极、电解电容C0和C1的负极、钽电容C2-1和C2-2的负极、瓷片电容C3的另一端和电阻R2的另一端接地。

开关及指示灯电路包括拨动开关电路和LED指示灯电路两部分。其中拨动开关电路包括9位拨动开关S1、4位拨动开关S2和13个电阻R20～R32。9位的拨动开关S1的1脚至9脚接地，拨动开关S1的10至18脚分别与电阻R20至R28的一端连接，电阻R20至R28的另一端分别与电源供电电路中的电源转换芯片IC2的输出端2脚连接，4位拨动开关S2的1脚至4脚接地，拨动开关S2的5脚至8脚分别与电阻R29至R32的一端连接，电阻R29至R32的另一端分别与电源供电电路中的电源转换芯片IC2的输出端2脚连接。LED指示灯电路包括13个发光二级管和13个电阻。每个发光二极管的阳极分别与一个电阻的一端连接，电阻的另一端与电源供电电路中的电源转换芯片IC2的输出端2脚连接。

电平转换电路包括电平转换芯片U2、U3、三个DB9母头接口USART1、USART2、USART3和八个瓷片电容。电平转换芯片U2的7脚与DB9母头接口USART1的2脚连接，电平转换芯片U2的8脚与DB9母头接口USART1的3脚连接，电平转换芯片U2的14脚与DB9母头接口USART2的2脚连接，电平转换芯片U2的13脚与DB9母头接口USART2的3脚连接，两个DB9母头接口USART1、USART2接口的5脚分别接地，电平转换芯片U2的6脚与瓷片电容C6的一端连接，瓷片电容C6的另一端和电平转换芯片U2的15脚与地连接，电平转换芯片U2的2脚与瓷片电容C9的一端连接，瓷片电容C9的另一端和电平转换芯片U2的16脚与电源供电电路中一级电源转换芯片U0的4脚连接。电平转换芯片U2的4脚与瓷片电容C7的一端连接，瓷片电容C7的另一端与电平转换芯片U2的5脚连接，电平转换芯片U2的1脚与瓷片电容C8的一端连接，瓷片电容C8的另一端与电平转换芯片U2的3脚连接。