CN216118771U - 一种usb口和rs232串口实现数据通信的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，包括通过数据线连接的Micro USB连接头和RS232连接头，所述Micro USB连接头具有ID脚和GND脚，所述MicroUSB连接头和所述RS232连接头均连接有检测电路，所述检测电路检测所述ID脚和所述GND脚是否互接，且判断所述ID脚是否低电平，以选择RS232通信或选择Micro USB通信。本实用新型使用Micro USB通信连接接口并通过USB连接线和RS232串口线结合硬件电路设计，实现USB和RS232数据通信。Micro USB连接头端第4脚ID与第5脚GND连接，通过检测电路检测ID脚为低电平来通过硬件电路来实现选择RS232通信。当Micro USB连接头端第4脚ID悬空时检测电路选择USB通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及POS机支付终端领域，具体的说是涉及一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路。
背景技术
目前有许多POS支付终端产品在通信接口设计方面由于产品形态和产品结构限制，如果没种通信功能都需要一个硬件接口去实现，这会增加产品结构设计的难度和占用更多的硬件资源。
因此，有必要研发一种使用一种接口实现通过不同的数据线来实现两种功能，既节约了硬件接口的设计成本，体现出产品的外观设计的简约美观。
实用新型内容
针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，设计该电路的目的是实现USB口和RS232串口之间的数据通信。
为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：本实用新型的一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，包括通过数据线连接的Micro USB连接头和RS232连接头，所述Micro USB连接头具有ID脚和GND脚，所述Micro USB连接头和所述RS232连接头均连接有检测电路，所述检测电路检测所述ID脚和所述GND脚是否互接，且判断所述ID脚是否低电平，以选择RS232通信或选择Micro USB通信。
进一步的，所述检测电路检测所述ID脚和所述GND脚互接，且所述ID脚是否低电平时，所述检测电路选择RS232通信。
进一步的，所述检测电路检测所述ID脚悬空，所述检测电路选择Micro USB通信。
进一步的，所述检测电路包括和所述Micro USB连接头电连接的USB检测电路、和所述RS232连接头连接的RS232检测电路。
更进一步的，所述USB检测电路包括USB开关U1、USB接口J1和PNP型三极管Q1；
所述USB开关U1的D+脚连接USB_DP电路；
所述USB开关U1的D-脚连接USB_DM电路；
所述USB开关U1的GND脚接地；
所述USB开关U1的HSD2-脚连接USB_DM_TEMP电路；
所述USB开关U1的HSD2+脚连接USB_DP_TEMP电路；
所述USB开关U1的/OE脚分别连接有电阻R3和电阻R5，所述电阻R3的另一端接地，所述电阻R5的另一端接至USB_EN电路；
所述USB开关U1的VCC脚和所述USB开关U1的S脚之间连接有电阻R4，所述USB开关U1的VCC脚还连接有电容C2、VCC3V3输入电压，所述电容C2的另一端接地；
所述USB接口J1的Vbus脚连接有电容C1，所述电容C1的另一端接地；
所述USB接口J1的D-脚分别连接有电阻R1和瞬态电压抑制二极管D1，所述电阻R1的另一端连接所述USB_DM_TEMP电路，所述瞬态电压抑制二极管D1的另一端接地；
所述USB接口J1的D+脚分别连接有电阻R2和瞬态电压抑制二极管D2，所述电阻R2的另一端连接所述USB_DP_TEMP电路，所述瞬态电压抑制二极管D2的另一端接地；
所述USB接口J1的ID脚连接RS232_EN电路；
所述USB接口J1的GND脚及所述USB接口J1的6-9脚互接并接地；
所述PNP型三极管Q1的集电极连接USB_EN电路，其发射极接入VCC3V3电压，其基极分别连接有电阻R8、电阻R7，所述电阻R8另一端接地，所述电阻R7的另一端接入RS232_EN电路，所述PNP型三极管Q1的集电极和PNP型三极管Q1的基极之间连接有电阻R6。
更进一步的，所述RS232检测电路包括电平转换芯片U2、MOS管Q2；
所述电平转换芯片U2的C1+脚和所述电平转换芯片U2的C1-脚之间连接有电容C4；
所述电平转换芯片U2的C2+脚和所述电平转换芯片U2的C2-脚之间连接有电容C5；
所述电平转换芯片U2的V+脚和所述电平转换芯片U2的V-脚分别连接有电容C6和电容C8，所述电容C6和电容C8的另一端互接并接地；
所述电平转换芯片U2的T1IN脚连接有电阻R12，所述电阻R12的另一端接有UATR1_TXD电路；
所述电平转换芯片U2的R1OUT脚连接有电阻R11，所述电阻R11的另一端接有UATR1_RXD电路；
所述电平转换芯片U2的R1IN脚连接电阻R13，所述电阻R13的另一端接UART1_RX_232电路；
所述电平转换芯片U2的R2IN脚连接电阻R14，所述电阻R14的另一端接UART1_TX_232电路；
所述电平转换芯片U2的VCC脚和电平转换芯片U2的GND脚之间连接有电容C7，所述电平转换芯片U2的GND脚接地，所述电平转换芯片U2的VCC脚接入VCC_RS232电路；
所述MOS管Q2的源极TP1接口和VCC_RS232电路，其漏极接至VCC3V3电压，所述MOS管Q2的漏极和栅极之间连接有并联的电容C3和电阻R9，所述MOS管Q2的栅极连接有电阻R10，所述电阻R10的另一端连接RS232_EN电路。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型使用Micro USB通信连接接口并通过USB连接线和RS232串口线结合硬件电路设计，实现USB和RS232数据通信。MicroUSB连接头端第4脚ID与第5脚GND连接，通过检测电路检测ID脚为低电平来通过硬件电路来实现选择RS232通信。当Micro USB连接头端第4脚ID悬空时检测电路选择USB通信。
附图说明
图1为本实用新型Micro USB连接头和RS232连接头的连接结构示意图。
图2为本实用新型Micro USB连接头和RS232连接头连接的电路图。
图3为本实用新型三极管Q1的电路图。
图4为本实用新型USB接口J1的电路图。
图5为本实用新型USB开关U1的电路图。
图6为本实用新型MOS管的电路图。
图7为本实用新型电平转换芯片U2的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1：本实用新型的具体结构如下：
请参照附图1-7，本实用新型的一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，包括通过数据线连接的Micro USB连接头(2)和RS232连接头(1)，所述Micro USB连接头(2)具有ID脚和GND脚，所述Micro USB连接头(2)和所述RS232连接头(1)均连接有检测电路，所述检测电路检测所述ID脚和所述GND脚是否互接，且判断所述ID脚是否低电平，以选择RS232通信或选择Micro USB通信。
本实施例的一种优选技术方案：所述检测电路检测所述ID脚和所述GND脚互接，且所述ID脚是否低电平时，所述检测电路选择RS232通信。
本实施例的一种优选技术方案：所述检测电路检测所述ID脚悬空，所述检测电路选择Micro USB通信。
本实施例的一种优选技术方案：所述检测电路包括和所述Micro USB连接头(2)电连接的USB检测电路、和所述RS232连接头(1)连接的RS232检测电路。
本实施例的一种优选技术方案：所述USB检测电路包括USB开关U1、USB接口J1和PNP型三极管Q1；
所述USB开关U1的D+脚连接USB_DP电路；
所述USB开关U1的D-脚连接USB_DM电路；
所述USB开关U1的GND脚接地；
所述USB开关U1的HSD2-脚连接USB_DM_TEMP电路；
所述USB开关U1的HSD2+脚连接USB_DP_TEMP电路；
所述USB开关U1的/OE脚分别连接有电阻R3和电阻R5，所述电阻R3的另一端接地，所述电阻R5的另一端接至USB_EN电路；
所述USB开关U1的VCC脚和所述USB开关U1的S脚之间连接有电阻R4，所述USB开关U1的VCC脚还连接有电容C2、VCC3V3输入电压，所述电容C2的另一端接地；
所述USB接口J1的Vbus脚连接有电容C1，所述电容C1的另一端接地；
所述USB接口J1的D-脚分别连接有电阻R1和瞬态电压抑制二极管D1，所述电阻R1的另一端连接所述USB_DM_TEMP电路，所述瞬态电压抑制二极管D1的另一端接地；
所述USB接口J1的D+脚分别连接有电阻R2和瞬态电压抑制二极管D2，所述电阻R2的另一端连接所述USB_DP_TEMP电路，所述瞬态电压抑制二极管D2的另一端接地；
所述USB接口J1的ID脚连接RS232_EN电路；
所述USB接口J1的GND脚及所述USB接口J1的6-9脚互接并接地；
所述PNP型三极管Q1的集电极连接USB_EN电路，其发射极接入VCC3V3电压，其基极分别连接有电阻R8、电阻R7，所述电阻R8另一端接地，所述电阻R7的另一端接入RS232_EN电路，所述PNP型三极管Q1的集电极和PNP型三极管Q1的基极之间连接有电阻R6。
本实施例的一种优选技术方案：所述RS232检测电路包括电平转换芯片U2、MOS管Q2；
所述电平转换芯片U2的C1+脚和所述电平转换芯片U2的C1-脚之间连接有电容C4；
所述电平转换芯片U2的C2+脚和所述电平转换芯片U2的C2-脚之间连接有电容C5；
所述电平转换芯片U2的V+脚和所述电平转换芯片U2的V-脚分别连接有电容C6和电容C8，所述电容C6和电容C8的另一端互接并接地；
所述电平转换芯片U2的T1IN脚连接有电阻R12，所述电阻R12的另一端接有UATR1_TXD电路；
所述电平转换芯片U2的R1OUT脚连接有电阻R11，所述电阻R11的另一端接有UATR1_RXD电路；
所述电平转换芯片U2的R1IN脚连接电阻R13，所述电阻R13的另一端接UART1_RX_232电路；
所述电平转换芯片U2的R2IN脚连接电阻R14，所述电阻R14的另一端接UART1_TX_232电路；
所述电平转换芯片U2的VCC脚和电平转换芯片U2的GND脚之间连接有电容C7，所述电平转换芯片U2的GND脚接地，所述电平转换芯片U2的VCC脚接入VCC_RS232电路；
所述MOS管Q2的源极TP1接口和VCC_RS232电路，其漏极接至VCC3V3电压，所述MOS管Q2的漏极和栅极之间连接有并联的电容C3和电阻R9，所述MOS管Q2的栅极连接有电阻R10，所述电阻R10的另一端连接RS232_EN电路。
实施例2：
以下是本实用新型USB口和RS232串口实现数据通信的电路。
本实施例如图3-7所示，当Micro USB口连接的是USB连接线时，USB的第四脚ID(RS232_EN)为悬空状态，MOS管Q2栅极电压VG(Q1)＝3.3V，MOS管Q2不导通，VCC_RS232电压为0V，电平转换芯片U2不工作，串口信号UART1_RX_232和UART1_TX_232断开。此时三极管Q3不导通，USB_EN为悬空状态，USB开关U1的/OE脚使能为0，所以USB开关U1就会实现网络USB_DP与网络USB_DP_TEMP连通、网络USB_DM与网络USB_DM_TEMP连通，实现USB通讯功能。
当Micro USB连接的是RS232串口线时，USB的第四脚ID(RS232_EN)接GND为低电平，三极管Q3导通，从而使得网络USB_EN电压3.3V，此时USB开关U1的/OE使能为1，USB开关U1的HSD2+和HSD2-属于off,网络USB_DP与网络USB_DP_TEMP连接是断开，网络USB_DM与网络USB_DM_TEMP连接是断开，所以USB信号通信是断开的。
当USB的第四脚ID(RS232_EN)接GND为低电平时，MOS管Q2栅极电压VG(Q1)＝0V，进而MOS管Q2导通，VCC3V3＝VCC_RS232＝3.3V，电平转换芯片U2工作正常，实现RS232电平转换，此时串口信号UART1_TX_232和UART1_RX_232实现分别与USB开关U1的D-和USB开关U1的D+连接，从而实现串口RS232的通信功能。
以上原理详细描述了使用Micro USB通信连接接口，通过USB连接线和RS232串口线结合硬件电路设计，实现USB和RS232数据通讯工作原理，提供一个更灵活接口实现多功能，简单实用而且成本更低。
本发明使用同Micro USB通信连接接口通过USB连接线和定制的RS232串口线结合硬件电路设计，实现USB和RS232数据通信。RS232数据连接线Micro USB连接头端第4脚ID与第5脚GND连接，通过检测ID脚为低来通过硬件电路来实现选择RS232通信。当Micro USB连接头端第4脚ID悬空时实现选择USB通信。为POS领域提供一个更灵活接口实现多功能，更简单而且成本更低的解决方案。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，包括通过数据线连接的Micro USB连接头(2)和RS232连接头(1)，所述Micro USB连接头(2)具有ID脚和GND脚，其特征在于，所述Micro USB连接头(2)和所述RS232连接头(1)均连接有检测电路，所述检测电路检测所述ID脚和所述GND脚是否互接，且判断所述ID脚是否低电平，以选择RS232通信或选择Micro USB通信。
2.根据权利要求1所述的一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，其特征在于，所述检测电路检测所述ID脚和所述GND脚互接，且所述ID脚是否低电平时，所述检测电路选择RS232通信。
3.根据权利要求1所述的一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，其特征在于，所述检测电路检测所述ID脚悬空，所述检测电路选择Micro USB通信。
4.根据权利要求1所述的一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，其特征在于，所述检测电路包括和所述Micro USB连接头(2)电连接的USB检测电路、和所述RS232连接头(1)连接的RS232检测电路。
5.根据权利要求4所述的一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，其特征在于，所述USB检测电路包括USB开关U1、USB接口J1和PNP型三极管Q1；
所述USB开关U1的D+脚连接USB_DP电路；
所述USB开关U1的D-脚连接USB_DM电路；
所述USB开关U1的GND脚接地；
所述USB开关U1的HSD2-脚连接USB_DM_TEMP电路；
所述USB开关U1的HSD2+脚连接USB_DP_TEMP电路；
所述USB开关U1的/OE脚分别连接有电阻R3和电阻R5，所述电阻R3的另一端接地，所述电阻R5的另一端接至USB_EN电路；
所述USB开关U1的VCC脚和所述USB开关U1的S脚之间连接有电阻R4，所述USB开关U1的VCC脚还连接有电容C2、VCC3V3输入电压，所述电容C2的另一端接地；
所述USB接口J1的Vbus脚连接有电容C1，所述电容C1的另一端接地；
所述USB接口J1的D-脚分别连接有电阻R1和瞬态电压抑制二极管D1，所述电阻R1的另一端连接所述USB_DM_TEMP电路，所述瞬态电压抑制二极管D1的另一端接地；
所述USB接口J1的D+脚分别连接有电阻R2和瞬态电压抑制二极管D2，所述电阻R2的另一端连接所述USB_DP_TEMP电路，所述瞬态电压抑制二极管D2的另一端接地；
所述USB接口J1的ID脚连接RS232_EN电路；
所述USB接口J1的GND脚及所述USB接口J1的6-9脚互接并接地；
所述PNP型三极管Q1的集电极连接USB_EN电路，其发射极接入VCC3V3电压，其基极分别连接有电阻R8、电阻R7，所述电阻R8另一端接地，所述电阻R7的另一端接入RS232_EN电路，所述PNP型三极管Q1的集电极和PNP型三极管Q1的基极之间连接有电阻R6。
6.根据权利要求4所述的一种USB口和RS232串口实现数据通信的电路，其特征在于，所述RS232检测电路包括电平转换芯片U2、MOS管Q2；
所述电平转换芯片U2的C1+脚和所述电平转换芯片U2的C1-脚之间连接有电容C4；
所述电平转换芯片U2的C2+脚和所述电平转换芯片U2的C2-脚之间连接有电容C5；
所述电平转换芯片U2的V+脚和所述电平转换芯片U2的V-脚分别连接有电容C6和电容C8，所述电容C6和电容C8的另一端互接并接地；
所述电平转换芯片U2的T1IN脚连接有电阻R12，所述电阻R12的另一端接有UATR1_TXD电路；
所述电平转换芯片U2的R1OUT脚连接有电阻R11，所述电阻R11的另一端接有UATR1_RXD电路；
所述电平转换芯片U2的R1IN脚连接电阻R13，所述电阻R13的另一端接UART1_RX_232电路；
所述电平转换芯片U2的R2IN脚连接电阻R14，所述电阻R14的另一端接UART1_TX_232电路；
所述电平转换芯片U2的VCC脚和电平转换芯片U2的GND脚之间连接有电容C7，所述电平转换芯片U2的GND脚接地，所述电平转换芯片U2的VCC脚接入VCC_RS232电路；
所述MOS管Q2的源极TP1接口和VCC_RS232电路，其漏极接至VCC3V3电压，所述MOS管Q2的漏极和栅极之间连接有并联的电容C3和电阻R9，所述MOS管Q2的栅极连接有电阻R10，所述电阻R10的另一端连接RS232_EN电路。
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