2.1 电源方案标准的RS-232定义中,有三个发送信号:TXD,RTS和DTR。每根线上的典型输出电流为±8mA/±12V,考虑到TXD为负电平(处于停止发送,或发送数字“1”时)的时间较多,因而电源转换决定采用负电源输入,以最大限度地增加电源输入功率,升压至所需的工作电源。从RTS和DTR上输入功率=2×8×12mW=192mW。另外,由于通讯为间歇工作方式,所以输入电源端的储能电容和TXD(为负电平时)能够补充一定的功率。假设,我们设计一个效率为85%、输出电压为3V的DC-DC转换器,则输出电流可达54.5mA。2.2 智能控制收发使能RS-232通讯接口采用电平方式传输,适用于点-点通讯,无须专门的收发使能控制;而对于RS-485RS-422通讯接口则不同,由于采用差分电平方式传输,且允许在一条通讯总线上挂接多个节点,必然要求各个节点能够独立地控制总线驱动器关断或打开,保证不会影响到其它节点的正常通讯。为了简化与转换器RS-232接口端相连的软件工作,更重要的是为了提高本转换器的通用性和灵活性(即插即用,无须要求用户更改任何相关软件和硬件),本转换器内置微处理器,实现收发使能的智能控制。具体方法:微处理器在检测到UART的通信起始位后,打开发送使能,允许串行数据发送至RS-485RS-422通讯网络。微处理器根据所设定的波特率延时至UART停止位发送一半时(例如11位格式时,延时10.5T,T=1/Fbavd),开始检测是否有下一个起始位到来。在时间T内,若有下一个起始位到来,则保持发送状态,否则将关闭发送使能,结束数据发送。由于本转换器供电来自RS-232信号线,其输入功率受到限制,因而在本设计中将尽可能地采用+3V供电的低功耗器件,保证总电流小于54.4mA。主要包括4个部分:DC-DC转换器、RS-232接口、RS-485RS-422接口和微处理器。分别介绍如下:3.1 DC-DC转换器显然,还没有一个DC-DC转换器能够直接实现-12V输入,+3V输出的IC。但是,如果我们利用现有的IC,稍作改动,即可实现该功能。图2所示的DC-DC转换电路,就是利用MAX761实现的-12V输入,+3V输出、效率高于85%的升压DC-DC转换器。该转换器实际输入电压范围为-2.5~-13.5V,静态工作电流仅I1=120μA,具有输出电流大于54.5mA的能力(如果前端输入功率未受到限制,则输出电流可达300mA以上)。由于MAX761采用高效率的PFM控制方式,而且在本电路中,开关损耗较小?因为开关电流小于负载电流　?所以能够达到比MAX761典型应用更高的效率MAX761典型应用效率为86%。输出电压由下列方程确定:选取R2=100KΩ,根据所需要的输出电压,计算R1。3.2 RS-232接口本转换器只需要一片单发/单收RS-232接口就可以满足要求,但必须要求+3V单电源工作、工作电流尽可能地小的接口电路。MAX3221/NAX3221E(带±15kVESD保护)刚好能够满足上述要求,具有1TX/1RX,其工作电压+3~+5.5V,仅1μA的静态电流,负载电流小于I2=2mA。3.3 RS-485RS-422接口为兼顾RS-485RS-422接口中半双工和全双工的要求,本转换器采用MAX3491作为RS-485RS-422接口电路,其主要指标为:+3~+3.6V单电源工作、工作电流1mA?驱动60Ω负载时(半双工时,两个120Ω终端匹配电阻的并联值),峰值电流可达I3=3V/60Ω=50mA。半双工和全双工工作方式是通过跳线器来设置的,见图3。3.4 微处理器在本转换器中,微处理器所要完成的任务很简单,仅需要几根I/O线即可实现参数的设置和发送使能的自动控制。实际选择中,采用Microchip公司的PIC12C508A,其主要指标为:工作电流I4<1.0mA?工作电压3V,频率4MHz)6条I/O线,512kByte的ROM。其中,GP0、GP1、GP4和GP5四个引脚设定对应于16种常用波特率(300、600、1200至38.4Kbps等8种,以及900、1800至115.4Kbps等8种)的延时时间;GP3对应于10位或11位串行数据格式;GP2为TXD输入,用来检测UART何时发送和停止数据;GP1为复用输出引脚,用来控制MAX3491的发送使能控制端;GP0也为复用输出引脚,用来控制MAX3491的接收使能。详见图3。本转换器的最大电流总和