RS232自1969年由美国电气工业协会(EIA)推荐以来，由于接口和通信协议比较简单，因而在计算机串行通信领域得到了广泛的应用，开发出了大量的以RS232为接口的各类产品。但随着USB总线规范的推出，使得外设到计算机的连接更加高效、便利,USB是目前计算机的标准配置，但是目前多数数控机床等设备仍在使用RS232串行接口，立即将其改造为USB方式显然存在成本及实施方面的问题。为适应USB广泛流行的现实，有必要开发USB-RS232接口转换卡，在它的支持下，这些传统的设备无须改造，即可通过其原有的RS232接口与USB总线接口实现数据传输。 1USB-RS232转换卡的组成及其工作原理
组成
USB-RS232转换卡的设计原理框图如图1所示，由USB接口模块、UART接口模块、数据缓冲区和协议控制单元组成。各部分功能如下:
USB接口模块主要提供与USB总线的连接，它需要实现一般USB设备接口的所有功能，以实现与USB主机的数据传输。UART接口模块实现标准的RS232接口的所有功能，以实现与标准RS232接口的连接。
协议控制单元通过接收USB接口的命令，对UART接口进行配置(如配置通信波特率、数据位、校验位、停止位、数据量控制信号等)。
数据缓冲区用来临时保存双方数据传输过程中的数据。
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图1工作原理
下面以计算机与外设的数据传输为例，介绍USB-RS232转换卡的工作原理:
当USB-RS232转换卡连接到USB总线上时，计算机检测到设备的连接后对设备进行初始化配置并启动相关的客户驱动程序；驱动程序给设备发送配置命令以设置RS232接口的数据传输特性；最后，在数据传输时，计算机上的驱动程序首先将数据包传输给USB接口, USB接口读出实际的有效数据并保存在数据缓冲区中,UART接口则从数据缓冲区中将数据取走并发送给设备。
2USB-RS232转换卡的设计
2.1协议转换模块的设计
根据原理框图，选择恰当的协议转换模块是设计该卡的关键。设计转换卡的方法有好几种：一种方法是采用通用的USB控制器，利用其内置的通用异步收发器(UART)在USB与RS232之间进行信号转换，例如EZ-USB,PIC16C745,CY7C63001等，若没有内置UART，也可以利用通用I/O接口模拟RS232的收发过程；另外还可以采用单独的USB接口收发器芯片，如ISP1581,PDI-USBD11/12等，但这种方法需要另配微控制器才能工作；第三种就是采用专用的USB与RS232转换芯片，如CH341芯片，这种芯
片的优点是数据接收和发送的协议转换工作全部由芯片独立完成，无需干预，也不用编写芯片的固件。本文采用CH341的简装版CH341T来设计USB-RS232转换卡。图2是一个利用CH341T和MAX232进行USB接口设计的硬件框图。如图所示，该硬件系统由4部分组成:USB接口、CH341T、MAX232和RS232接口。其中,USB接口用于连接USB主机，在此选用USB总线接口的A型连接头;CH341T用于完成USB接口转RS232接口的所有硬件功能;MAX232用于完成RS232与TLL/CMOS的电平转换; RS232接口用于连接RS232设备。根据实际需要，选择目前广泛应用的DB9连接器。
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图2硬件电路设计
USB总线包括一对5V电源线和一对数据信号线。通常,+5V电源线为红；接地线为黑;D+信号线为绿;D-信号线为白。USB总线提供的电源电流最大可以达到500mA,CH341T芯片可以直接使用USB总线提供的5V电源。C3和C4是高频瓷片电容,C3容量一般为4700pF~0.02μF，用于CH341T内部电源节点的退耦;G容量为0.1μF，用于外部电源的退耦。晶振X1、电容C1和C2用于时钟振荡电路。X1的频率是12MHz,C1和C2是容量为15~30pF的高频瓷片电容。MAX232提供电平转换。
2.2驱动程序
连接USB-RS232转换卡的计算机，必须安装CH341T的驱动程序CH341SER.EXE，当模块首次连接到计算机的USB端口时，计算机提示到新硬件，按照提示完成驱动程序的安装。
安装完驱动程序后，可以通过计算机的USB接口提供仿真串口。在逻辑功能方面，使用方法与普通计算机串口完全相同，支持大多数常用的串口监控及调试工具程序，应用程序可以不做任何修改，可以像存取一个标准的物理串口一样访问这个虚拟串口，在保持软硬件兼容的前提下，将原串口产品转换为USB接口。 3板卡性能测试方法及其结果
3.1设备驱动层通信功能测试
USB-RS232转换卡的性能需要借助可靠的工具来进行测试。利用CH341芯片制造商提供的USB测试程序进行调试，点击搜索CH341串口，出现CH341的串口号为“COM3”的字样(因为目前电脑上已经有两个串口)，这说明USB-RS232设备已经成功连接到计算机上。
3.2应用层通信功能测试
本文利用具有RS232接口的数控机床进行测试，该数控机床通过本文研制的USB-RS232转换卡连接，该卡一端接数控机床RS232接口，一端接计算机。在图3下设置串口的端口号以及帧格式，保证数控机床与计算机的协议设置是一致的。设置好相关参数后，把数控机床RS232接口接到转换卡上，把计算机中的测试程序传输至数控机床，传输成功则说明数控机床RS232接口经过USB-RS232转换卡可以在USB接口上使用，也说明该转换卡实现了RS232协议到USB协议的转换。(下转第76页)
数控机床RS232接口转USB接口的方法探讨
吴军
(江苏省常州技师学院机电工程系，江苏常州213017)
【摘要】目前多数数控机床等设备仍在使用RS232串行接口，立即将其改造为USB方式显然存在成本及实施方面的问题。为适应USB 广泛流行的现实，有必要开发USB-RS232接口转换卡，在它的支持下，这些传统的设备无须改造，即可通过其原有的RS232接口与USB总线接口实现数据传输。
【关键词】RS232接口;USB接口;USB-RS232
转换卡
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图3参数设置
4应用过程问题分析
1111s
4.1操作系统识别不到转换卡
USB-RS232转换卡是即插即用的USB 设备，正在使用转换卡进
行数据传输的过程中，不可以将其物理断开，必须在应用程序关闭该串口后，转换卡才可以从USB 插座中拔出。如果在应用程序使用转换卡的过程中，转换卡从USB 插座中断开，那么应用程序应该尽快关闭转换卡并退出(关闭及退出可能需要数秒时间)。如果在转换卡通信过程中发生错误，极有可能是转换卡已经物理断开，所以在检测到错误后建议关闭转换卡，稍等2s 后再重新打开串口通信。采用设备事件通知的方法可以及时了解转换卡的连接与断开，从而使串口应用程序能够及时打开和关闭转换卡。4.2传输数据丢失
如果通信波特率较高，建议设置较大的缓冲区，尤其在windows98/ME 下，线程调度能力和USB 实时性都比Windows2000/XP 差，如果串口接收缓冲区较小，那么在通信波特率较高时，接收大量数据会导致串口缓冲区溢出而丢弃数据。
本文详细介绍了USB-RS232转换卡的设计原理，成功设计了以CH341T 为例的USB-RS232转换卡。经过调试和试用，转换卡运行正常，成功实现了RS232接口设备与USB 总线的数据传输。转换卡体积小，成本低。使用方便，性能可靠，传统的RS232串口设备无需做任何改动即可通过USB 口使用。该转换卡顺应市场需要，可以广泛应用在日常生活与生产实践中，并大大提高传输速率。
[责任编辑：王静
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(上接第59页)3)管道和管件测厚值减薄10%或0.5mm 以上时，需经评定后决定是否可用。 4)管道焊缝射线和超声波探伤检测的裂纹不允许存在，未熔合、未焊透、圆形缺陷和条形缺陷需经评定后确定是否需消除。螺蛳剪尾机
5)理化检验发现材料劣化，应根据其劣化程度，经评定后决定其使用年限。热力管道缺陷的安全评定。6.2局部腐蚀减薄后的评定
对于外观检查时发现管道上存在的腐蚀凹坑，将根据测厚的检查情况和腐蚀坑深度、面积等数据，确定压力管道的壁厚减薄情况，根据ASME B31G-1991规范《Manual for Determining the Remaining Strength of corroded Pipelines》对现有管线进行安全评定，确保管道的安全运行。最终提出压力管道局部腐蚀管段的处理方案。6.3管道埋藏缺陷的安全评定
压力管道不可避免地存在着原始的或使用中产生的缺陷，由于生产上、经济上的原因，不可能对含有超标缺陷的管道全部进行修复和更换。由于管道支撑及受载复杂，内压往往不是主要载荷，弯曲应力、热膨胀应力是其承受载荷的特征，且多集中在焊缝，往往还涉及到动载荷，因而管道的缺陷评定
与压力容器的缺陷评定有很大不同。
ASME IWB-3650是一个技术先进的压力管道缺陷评定规程。不仅考虑脆性断裂失效，考虑塑性破坏(失稳)失效，还能进行弹塑性断裂评定。给出的弹塑性断裂评定不是较简单的启裂评定，而是考虑了启裂后韧性撕裂材料抗力增强直到韧性撕裂失稳极限载荷分析，因而是一种技术先进的断裂力学分析方法。
7结束语
总之，作为五种物流运输方式之一的压力管道，其安全运行与生产生活关系极为密切，保证压力管道的安全运行意义十分重大。因而有必要加强压力管道的运行与维护管理，作好立法与有标准制订工作，做到有法可依，有标准可执行，确保压力管道的安全运行。
[1]许文欣，张强.化工设计中的管道应力分析[J].辽宁化工,2003:117-118.
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[责任编辑：王静]
双向dcdc变换器图6
从图6中可以看出:8#墩、9#墩相对应悬浇块段具有相同挠度时
程变化规律，说明两边T 构在整个施工过程中相同工况下变形状态基本一致；各悬浇块挠度随施工进度的变化符合结构的正常变化规律，除个别阶段外8#墩、9#墩变化趋势一致且数值比较接近，说明结构的整体变形情况与理论状态比较接近。
6.4主桥中跨合拢段顶推前悬臂端高差测试
塘溪特大桥(40+64+40)m 连续梁中跨合拢段合拢前对应悬臂测量数据见表1，底板线形观测点布置见图3。
表1塘溪特大桥中跨合拢前龙口底模标高单位院m
由表1可知，小里程桥段和大里程桥段合拢前两端的平均绝对高差仅为4.7mm，远小于《新建时速200-250公里客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设函[2005]140号)限定的15mm，且与设计值的误差8#墩-7#侧为2.3mm、9#墩-7#侧为5.0mm，属于精确合拢，完全满足下一阶段施工要求，保证成桥线形符合设计要求。
7结论
2012年11月底边跨合拢,
该桥在整个施工过程中是受控的,8#墩、9#墩最大合拢误差仅为4.7mm，与设计值的误差8#墩-7#侧为2.3mm、9#墩-7#侧为5.0mm，属于精确合拢，满足规范和设计要求。
[责任编辑：王迎迎]
浮雕玻璃
左
中右设计值8-7#侧115.721115.723115.721115.7199-7#侧
115.718
115.717
115.716
115.712
(上接第70页)
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