一种RS485串口自动收发通信电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种RS485串口自动收发通信电路，包括MCU模块、收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块和信号保护模块；收发信号转换模块包括RS485集成芯片，RS485集成芯片通过输出端口与所述MCU模块的USART接口连接，MCU模块的USART接口又依次与所述收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块连接。本实用新型专利技术完全由硬件实现了RS485串口的自动收发数据，减少了对微处理器的资源损耗；并且通过收发信号隔离模块和信号保护模块进行隔离保护传输，提高了电力终端管理的抗干扰能力；本实用新型专利技术电路简单，易于实现，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力设备通信
，具体涉及一种RS485串口自动收发通信电路。
技术介绍
RS485串口通信是采用差分平衡信号进行数据信息传输的一种方式，具有良好的抗噪声干扰性、长距离传输、多站能力、电路简单以及成本低廉等优点，因此，RS485串口通信成为电力系统通信的首选。但是微处理器自带的串口通常为通用的同步/异步收发的USART接口(通用同步异步收发器Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter)，USART接口包括串口发送引脚和串口接收引脚，所以这就需要串口转换芯片及相应的电路来控制USART接口与RS485接口之间的转换，传统的解决方是用MCU的IO端口或者较复杂的切换电路控制串口转换芯片的触发端口，从而来实现USART接口与RS485接口之间的数据接收和发送，完成RS485接口和USART接口的通信转换，这样会浪费MCU的控制IO端口，在通信过程中，需要通过MCU来切换串口转换芯片收发状态，增加其程序设计的复杂度和难度。因此有待开发一种新的电路来降低USART接口与RS485接口之间的数据接收和发送的复杂度和难度。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种解决现有MCU的USART接口与RS485接口之间的转换需要采用MCU的IO端口来切换串口转换芯片进行数据收发的问题的RS485串口自动收发通信电路。本技术的技术方案是：一种RS485串口自动收发通信电路，包括MCU模块、收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块；所述收发信号转换模块包括RS485集成芯片，所述RS485集成芯片通过输出端口与所述MCU模块的USART接口连接，所述MCU模块的USART接口又依次与所述收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块连接，其中：所述收发信号隔离模块用于将MCU模块收发信号与RS485集成芯片收发信号进行隔离；所述触发信号转换模块用于将隔离后的收发信号进行处理自动完成RS485集成芯片的收发触发信号的生成；所述收发信号转换模块通过接收来自触发信号转换模块的信号，从而自动切换RS485集成芯片的接收和发送状态，进行信号的接收和发送；所述信号保护模块用于对外部信号进行保护，避免器件烧毁。优选地，所述收发信号隔离模块包括两个光电耦合器：第一光电耦合器OP1、第二光电耦合器OP2和四个上拉电阻R1、R2、R3和R4，其中：所述第一光电耦合器OP1的Anode引脚通过上拉电阻R1与高电平3V3相连、Cathode引脚与所述MCU的USART接口的TX端口相连接、Collector引脚通过上拉电阻R2与高电平5VDD相连、Emitter引脚与高电平5VDD对应的地DGND相连；所述第二光电耦合器OP2的Anode引脚通过上拉电阻R3与高电平5VDD相连、Collector引脚与所述MCU的USART接口的RX端口相连接并通过上拉电阻与高电平3V3相连、Emitter引脚与高电平3V3对应的地GND相连。优选地，所述第一光电耦合器OP1的Collector引脚和第二光电耦合器OP2的Cathode引脚分别与所述的触发信号转换模块相连。优选地，所述的触发信号转换模块包括一个双通道比较器集成芯片U1和五个电阻R5、R6、R7、R8和R9；所述电阻R6与电阻R7相连，且所述电阻R6与电阻R7又均与所述双通道比较器集成芯片U1的1IN+端口和2IN-端口连接；所述电阻R6的一端与地DGND相连，所述电阻R7的一端与高电平5VDD相连；所述双通道比较器集成芯片U1的VCC端口与高电平5VDD相连，GND端口与DGND相连，1OUT端口、2IN+端口和2OUT端口分别通过电阻R5、电阻R8和电阻R9与高电平5VDD相连。优选地，所述双通道比较器集成芯片U1的1IN-端口与所述第一光电耦合器OP1的Collector引脚相连，所述双通道比较器集成芯片U1的2OUT端口与所述第二光电耦合器OP2的Cathode引脚相连。优选地，所述双通道比较器集成芯片U1的1OUT端口、1IN-端口和2IN+端口分别与所述的收发信号转换模块相连。优选地，所述的收发信号转换模块包括RS485集成芯片U2和两个电阻R10和R11；所述的RS485集成芯片U2的VCC端口与高电平5VDD相连、GND端口与DGND相连、RE端口和DE端口共同相连且与所述双通道比较器集成芯片U1的1OUT端口相连、DI端口与所述双通道比较器集成芯片U1的1IN-端口相连、RO端口与所述双通道比较器集成芯片U1的2IN+端口相连、A端口通过电阻R10与高电平5VDD相连以及B端口通过电阻R11与地DGND相连。优选地，所述的RS485集成芯片U2的A端口和B端口又分别与所述的信号保护模块相连。优选地，所述的信号保护模块包括三个TVS管：第一TVS管TVS1、第二TVS管TVS2和第三TVS管TVS3，两个自恢复保险丝PTC1和PTC2以及陶瓷气体放电管F1；所述的RS485集成芯片U2的A端口、B端口分别通过第一TVS管TVS1和第二TVS管TVS2与地相连接；所述的RS485集成芯片U2的A端口、B端口之间通过第三TVS管TVS3相连接；所述的RS485集成芯片U2的A端口、B端口又分别连接有自恢复保险丝PTC1和PTC2；所述的RS485集成芯片U2的A端口、B端口之间通过气体放电管F1与地相连接。本技术完全由硬件实现了RS485串口的自动收发数据，减少了对微处理器的资源损耗；通过收发信号隔离模块和信号保护模块进行隔离保护传输，提高了电力终端管理的抗干扰能力；本技术电路简单，易于实现，具有良好的应用前景。附图说明图1为本技术的RS485串口自动收发通信电路的结构示意图；图2为本技术的收发信号隔离模块电路图；图3为本技术的触发信号转换模块电路图；图4为本技术的收发信号转换模块电路图；图5为本技术的信号保护模块电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。如图1所示，一种RS485串口自动收发通信电路，包括MCU模块、收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块；所述收发信号转换模块包括RS485集成芯片U2，所述RS485集成芯片U2通过输出端口与所述MCU模块的USART接口连接，所述MCU模块的USART接口又依次与所述收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块连接，其中：MCU的USART接口与收发信号隔离模块连接，采用收发信号隔离模块将MCU模块收发信号与RS485收发信号进行隔离；收发信号隔离模块与触发信号转换模块连接，通过触发信号转换模块将隔离后的收发信号进行处理自动完成RS485集成芯片的收发触发信号的生成；触发信号转换模块与收发信号转换模块连接，收发信号转换模块通过接收来自触发信号转换模块的信号，从而自动切换RS485集成芯片的接收和发送状态，进行信号的接收和发送；收发信号转换模块与信号保护模块连接，通过信号保护模块对外部信号进行保护，避免器件烧毁。如附图2所示，所述收发信号隔离模块包括两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RS485串口自动收发通信电路，其特征在于，包括MCU模块、收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块；所述收发信号转换模块包括RS485集成芯片，所述RS485集成芯片通过输出端口与所述MCU模块的USART接口连接，所述MCU模块的USART接口又依次与所述收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块连接，其中：所述收发信号隔离模块用于将MCU模块收发信号与RS485集成芯片收发信号进行隔离；所述触发信号转换模块用于将隔离后的收发信号进行处理自动完成RS485集成芯片的收发触发信号的生成；所述收发信号转换模块通过接收来自所述触发信号转换模块的信号，从而自动切换RS485集成芯片的接收和发送状态，进行信号的接收和发送；所述信号保护模块用于对外部信号进行保护，避免电器元器件被烧毁。

【技术特征摘要】
1.一种RS485串口自动收发通信电路，其特征在于，包括MCU模块、收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块；所述收发信号转换模块包括RS485集成芯片，所述RS485集成芯片通过输出端口与所述MCU模块的USART接口连接，所述MCU模块的USART接口又依次与所述收发信号隔离模块、触发信号转换模块、收发信号转换模块以及信号保护模块连接，其中：所述收发信号隔离模块用于将MCU模块收发信号与RS485集成芯片收发信号进行隔离；所述触发信号转换模块用于将隔离后的收发信号进行处理自动完成RS485集成芯片的收发触发信号的生成；所述收发信号转换模块通过接收来自所述触发信号转换模块的信号，从而自动切换RS485集成芯片的接收和发送状态，进行信号的接收和发送；所述信号保护模块用于对外部信号进行保护，避免电器元器件被烧毁。2.如权利要求1所述的一种RS485串口自动收发通信电路，其特征在于，所述收发信号隔离模块包括两个光电耦合器：第一光电耦合器OP1、第二光电耦合器OP2和四个上拉电阻R1、R2、R3和R4，其中：所述第一光电耦合器OP1的Anode引脚通过上拉电阻R1与高电平3V3相连、Cathode引脚与所述MCU的USART接口的TX端口相连接、Collector引脚通过上拉电阻R2与高电平5VDD相连、Emitter引脚与高电平5VDD对应的地DGND相连；所述第二光电耦合器OP2的Anode引脚通过上拉电阻R3与高电平5VDD相连、Collector引脚与所述MCU的USART接口的RX端口相连接并通过上拉电阻与高电平3V3相连、Emitter引脚与高电平3V3对应的地GND相连。3.如权利要求2所述的一种RS485串口自动收发通信电路，其特征在于，所述第一光电耦合器OP1的Collector引脚和第二光电耦合器OP2的Cathode引脚分别与所述的触发信号转换模块相连。4.如权利要求3所述的一种RS485串口自动收发通信电路，其特征在于，所述的触发信号转换模块包括一个双通道比较器集成芯片U1和五个电阻R5、R6、R7、R8和R9；所述电阻R6与电阻R7连接，且所述电阻R6与电阻R7又均与所述双通道比较器集成芯片U1的1IN+端口和2IN-端口连接；所述电阻R6的...

【专利技术属性】
技术研发人员：管彬，
申请(专利权)人：广州力田机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44