[发明专利]USB转RS485串口微型集成连接器

说明书

技术领域

本发明属于远程串口信号通讯接口领域，尤其是涉及高集成度的通信接口及其连接器的设计技术。

背景技术

电子设备常见的远距离串行通信方式有RS485等标准，为了对其进行编程和调试，需要将电子设备连接到计算机上，而计算机使用的通讯接口大多为USB通用串行总线接口，所以在电子设备和计算机之间，需要使用可以将USB信号与RS485串行信号相互转换的连接器连接来实现通信。

现有的USB转串口连接器采用的是由常规的USB接口、电缆、接口及放置在接口上的USB转串口集成板构成，其接口部分多为DB9或者接线柱方式。

现有产品的主要问题在于接口端子使用不方便，如果是接线柱的形式，需要固定；如果是DB9的形式，必须要求另一端的接口也是DB9。而在实际使用过程中，物理接口用户自己定制，特别是在设备体积要求越来越小的情况下，物理接口的尺寸变小，接口形式各异，这就突显出现有产品使用的不方便性。

采用本发明的USB转RS485串口微型集成连接器，将USB转串口信号的转换电路设计成微型印制板，放置于USB接口端，同时连接器的输出端口只有4根引线，有效地减小了连接器的物理尺寸，使用户可以根据自己的设计可灵活地选择端口方式。

发明内容

本发明提供了一种USB转RS485串口微型集成连接器，克服了现有技术存在的缺点和不足，实现：(1)实现了连接器体积的微型化，方便用户的使用；(2)连接器接口部分为4芯的接插件接口方式，具有很好的灵活性。

本发明的所采用的技术方案是：一种USB转RS485串口微型集成连接器，在USB的物理接口基础上，将USB信号转串口信号的转换电路部分设计成微型印制板，安装在USB的连接器上，而串口的输出信号线直接引出，为用户提供4芯的接插件接口方式。其实现方案包括：USB接口、USB转RS485串口转换印制板、电缆及RS485接插件接口。所述的USB接口采用USB-A型公口，包括四个针脚(VCC、DM、DP、GND)；所述的USB转RS485串口集成印制板，包括USB信号转换UART信号芯片、UART信号转RS485信号芯片，分别使用FT232RL芯片、SN75176芯片实现；所述的接插件接口采用4芯接插件接口。

本发明的有益效果：

(1)将USB转串口信号的转换电路设计成微型印制板，放置在USB的接口端，具有较小的物理尺寸，方便用户使用；

(2)由于输出端子是4芯引线方式，可直接插接在实验板上进行串口通讯，也可直接通过用户自定义的端子形式实现USB到串口的信号转换，接口具有很好的兼容性和灵活性。

附图说明

图1为本发明的设计原理图。

图2为USB转RS485串口集成连接器电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明由USB端子、包含IC1和IC2芯片的集成转换印制板、电缆及4芯连接器组成，其中USB端子为符合USB2.0协议的标准USB-A型公头接口，所述USB端子与计算机的USB插口直接相连；虚框内为本发明所设计的USB转串口集成转换印制板，所述集成转换印制板安装在USB端子上，包含负责将USB信号转换成UART信号的IC1、负责将UART信号转换成RS485信号的IC2；所述IC1选用FT232RL芯片，所述IC2选用SN75176芯片；RS485串行信号接口采用杜邦4芯连接器H2544-04。

如图2是本发明的电路原理图，所述的USB端子中DM和DP信号分别连接FT232RL芯片的USBDM和USBDP引脚，将FT232RL芯片的RXD和TXD引脚分别与SN75176芯片的R和D引脚相连接，将SN75176的和DE相连接同时和FT232RL中的CBUS2相连接。

将连接器的USB端插入计算机的USB插口，4芯接插件连接需要通讯的电子设备。连接器工作后将当计算机需要向电子设备发送信号时，计算机传入USB中的DM和DP信号通过芯片FT232RL转换为UART信号，并且将使能信号CBUS2置于高电平，使芯片SN75176置于发送工作状态，将UART信号转换为RS485信号，然后通过4芯接插件传入需要通讯的电子设备。计算机发送信号结束后使能信号CBUS2被置于低电平，SN75176工作于接收状态，当电子设备需要向计算机发送信号时，电子设备发送的RS485信号通过芯片SN75176转换为UART信号，经过芯片FT232RL转换成USB信号发送给计算机，实现计算机和电子设备的双向通信。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。