(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221746253.X (22)申请日 2022.07.08 (73)专利权人 深圳市德润水 下工程有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区粤海街 道粤兴四道1号中山大学深圳产学研 大楼18楼180 6B (72)发明人 刘树波　李超　 (74)专利代理 机构 深圳中细软知识产权代理有 限公司 4 4528 专利代理师 黄劼 (51)Int.Cl. H04Q 9/00(2006.01) H04L 69/08(2022.01) H04L 69/18(2022.01) G01D 21/02(2006.01)H04L 12/40(2006.01) (54)实用新型名称 信号转换电路 (57)摘要 本实用新型公开了一种信号转换电路， 应用 于水下机器人， 包括： 信号输入电路， 输入端与多 个具有不同通信协议的传感器连接， 输出端与转 换电路连接； 转换电路， 与CAN输 出电路连接； CAN 输出电路， 与水下机器人的主控芯片连接， 用于 将数字信号传输给水下机器人的主控芯片。 多种 不同通信协议的传感器对水下机器人所处的环 境进行环 境数据的采集， 再由信号输入电路将这 些环境数据传输给转换电路， 转换电路将接收到 的环境数据转换成CAN通信所需的数字信号， 并 由CAN输出电路统一输出至 水下机器人的主控芯 片。 经由CAN输 出电路对环境数据统一输 出后， 简 化了电路结构， 降低了成本， 便于后期的维护和 保养。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 217159912 U 2022.08.09 CN 217159912 U 1.一种信号 转换电路， 应用于水 下机器人， 其特 征在于， 包括： 信号输入电路， 输入端与多个具有不同通信协议的传感器连接， 输出端与转换电路连 接， 用于将所述传感器采集的环境数据进行放大或抑制后传输 至所述转换电路； 所述转换电路， 与CAN输出电路连接， 用于将接收到的所述环境数据转换成CAN通信所 需的数字信号， 并传输给 所述CAN输出电路； 所述CAN输出电路， 与所述水下机器人的主控芯片连接， 用于将所述数字信号传输给所 述水下机器人的主控芯片。 2.根据权利要求1所述的信号 转换电路， 其特 征在于， 所述信号输入电路包括： 电压信号输入电路， 输入端与输出电压信号的第一传感器连接， 输出端与所述转换电 路连接， 用于将所述电压信号传输给 所述转换电路； 电流信号输入电路， 输入端与输出电流信号的第二传感器连接， 输出端与所述转换电 路连接， 用于将所述电流信号传输给 所述转换电路； 开关信号输入电路， 输入端与输出开关信号的第三传感器连接， 输出端与所述转换电 路连接， 用于将所述 开关信号传输给 所述转换电路； RS485通信电路， 输入端与具有RS485通信协议的第四传感器连接， 输出端与所述转换 电路连接， 用于将所述第四传感器输出的第一差分信号传输给 所述转换电路； RS422通信电路， 输入端与具有RS422通信协议的第五传感器连接， 输出端与所述转换 电路连接， 用于将所述第五传感器输出的第二差分信号传输给 所述转换电路； RS232通信电路， 输入端与具有RS232通信协议的第六传感器连接， 输出端与所述转换 电路连接， 用于将所述第六传感器输出的电平信号传输给 所述转换电路。 3.根据权利要求2所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述电压信号输入电路包括： 第 一双向瞬 间抑制二极管和第一电阻； 所述第一双向瞬间抑制二极管的一端与 所述第一电阻的一端和所述第 一传感器连接， 另一端接地； 所述第一电阻的另一端与所述 转换电路的输入端连接 。 4.根据权利要求2所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述电流信号输入电路包括： 第 一芯片、 第二电阻、 第三电容和保险丝； 所述第一芯片的正极输入端和负极输入端分别与 所述第二电阻的两端连接； 所述第 一 芯片的接地端接地； 所述第一芯片的供电端与外部电源连接； 所述第三电容的两端分别与 所述第一芯片的接地端和供电端连接； 所述第一芯片的输出端与所述转换电路的信号输入 端连接； 所述保险丝的一端与所述第一芯片的正极输入端连接； 所述保险丝的另一端和所 述第一芯片的负极输入端均 与所述第二传感器连接 。 5.根据权利要求2所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述开关信号输入电路包括： 第 一光耦和第一 二极管； 所述第一光耦的发射极接地； 所述第 一光耦的集电极与 所述第一二极管的阴极和所述 转换电路的信号输入端连接； 所述第一二极管 的阳极与外部电源连接； 所述第一光耦的负 极和正极与采集所述第三传感器连接 。 6.根据权利 要求2所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述RS485通信电路包括： 第二芯 片、 第二双向瞬 间抑制二极管、 第二 二极管、 和第四电容； 所述第二芯片的第 一通信输入端与 所述转换电路的通信 输出端连接； 所述第 二芯片的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 217159912 U 2第一通信输出端与所述转换电路的通信输入端连接； 所述第二芯片的供电端与外部电源连 接， 所述第二芯片的接地端接地； 所述第二二极管的阴极与所述第二芯片的供电端 连接； 所 述第二二极管的阳极与所述第二芯片的接地端连接； 所述第四电容与所述第二二极管并 联； 所述第二双向瞬间抑制二极管的两端分别与所述第二芯片的第一48 5脚和第二48 5脚连 接； 所述第二芯片的第一 485脚和第二 485脚与所述第四传感器连接 。 7.根据权利 要求2所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述RS232通信电路包括： 第三芯 片和第四芯片； 所述 转换电路包括： 第五芯片； 所述第三芯片的第 一通信输入端与 所述第四芯片的第 一通信输出端连接， 所述第 三芯 片的第一通信输出端与所述第四芯片的第一通信输入端连接； 所述第三芯片的第二通信输 入端与所述第五芯片的第一通信输出端连接； 所述第三芯片的第二通信输出端与所述第五 芯片的第一通信输入端连接； 所述第三芯片的第一供电端与外部电源连接， 所述第三芯片 的第一接地端接地； 所述第三芯片的第二供电端与外部电源连接， 所述第三芯片的第二接 地端接地； 所述第四芯片的第二 通信输入端和第二 通信输出端与所述第六传感器连接 。 8.根据权利 要求7所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述RS232通信电路还包括： 第五 电容、 第六电容、 第七电容和第八电容； 所述第五电容的两端分别与 所述第三芯片的第 一供电端和第 一接地端连接； 所述第六 电容与所述第五电容并联； 所述第七电容的两端分别与所述第三芯片的第二供电端和 第二 接地端连接； 所述第八电容与所述第七电容并联。 9.根据权利 要求2所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述RS422通信电路包括： 第六芯 片、 第三双向瞬 间抑制二极管、 第四双向瞬 间抑制二极管、 第三电阻和第四电阻； 所述第六芯片的接收器同相输入端、 接收器反相输入端、 驱动器同相输出端和驱动器 反相输入端与所述第五传感器连接； 所述第六芯片的接收器同相输入端和接收器反相输入 端与所述第三双向瞬间抑制二极管的两端连接； 所述第六芯片的驱动器同相输出端和驱动 器反相输入端与所述第四双向瞬间抑制二极管的两端连接； 所述第三电阻和所述第三双向 瞬间抑制二极管并联； 所述第四电阻和所述第四双向瞬 间抑制二极管并联。 10.根据权利要求1所述的信号转换电路， 其特征在于， 所述CAN输出电路包括： 第七芯 片、 第九电容、 第十电容、 第五双向瞬 间抑制二极管和第六双向瞬 间抑制二极管； 所述第七芯片的第一通信输入端与第一通信输出端与所述转换电路的通讯输入端和 通信输出端连接； 所述第七芯片的高电平输出端和接地端分别与所述第五双向瞬间抑制二 极管的两端连接， 所述第七芯片的低电平输出端和接地端分别与所述第六双向瞬间抑制二 极管的两端连接； 所述第九电容与所述第六双向瞬间抑制二极管并联； 所述第十电容与所 述第五双向瞬 间抑制二极管并联。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 217159912 U 3