一种基于开关工作模式选择的接口电路制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种基于开关工作模式选择的接口电路，所述接口电路包括：处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子，处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子依次连接。本实用新型专利技术提出的基于开关工作模式选择的接口电路，可以解决现有的设备通用性差的缺陷，可以使用RS232/RS485/RS422任意一种模式，实用性强。本实用新型专利技术接口电路功耗低、易实现，采用低功耗的芯片，而且同一时刻只有一个一种模式的转换芯片工作，其他处于休眠状态，几乎不影响整个系统的功耗指标，解决总线的驱动能力以及系统的供电不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于开关工作模式选择的接口电路
本技术属于串口通信
，涉及一种接口电路，尤其涉及一种基于开关工作模式选择的接口电路。
技术介绍
因为串口通信简单实用，广泛应用于各个工业领域，对于串口通信，由于存在RS232，RS485，RS422等各种协议，要实现设备间的互联，用户需要根据不同的协议配备不同的接口模块。实际应用中，现有的实现方法均存在不同程度缺陷：(1)现有的设备通常仅支持RS232接口、RS422接口、RS485接口中的一种或两种，通用性差；(2)由于总线的驱动能力以及系统的供电等的影响，有时很难解决同时增加不同接口转换器的问题；(3)现有的转换方法，需要编写特定的软件控制数据流，增加了软件开发和调试的难度；(4)设备内设置拨动开关或跳线，需要打开设备外壳操作，不方便现场应用；(5)无法满足工业现场恶劣环境要求。有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的接口电路，以便克服现有接口电路存在的上述缺陷。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种基于开关工作模式选择的接口电路，可解决现有的设备通用性差的缺陷，可以使用RS232/RS485/RS422任意一种模式，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种基于开关工作模式选择的接口电路，所述接口电路包括：处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子，处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子依次连接；所述隔离保护模块用以将处理器MCUUART接口的接收端MCU_RxD和发送端MCU_TxD分别对应接到隔离保护模块的处理芯片U6(ADuM1402ARW)上，将瞬态高压转移到隔离接口中的电隔离层上，由于隔离层的高绝缘电阻，不会产生损害性的浪涌电流，起到保护接口的作用；所述模式选通模块用以通过开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3选择相应的通讯模式；模式选通模块包括开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3；当开关SW的第一引脚和第三引脚导通时，选择RS232模式，使第一芯片U1的引脚为高电平，引脚为低电平，则引脚TxOUT和引脚RxOUT都使能，即激活第一芯片U1，使第四芯片U4的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，第四芯片U4的引脚为高电平，则RS485接收不使能，即第四芯片U4处于休眠状态，同时使第五芯片U5的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，即第五芯片U5处于休眠状态；当开关SW的第二引脚和第三引脚导通时，选择RS422模式，使第一芯片U1的引脚为低电平，引脚为高电平，则引脚TxOUT和引脚RxOUT都不使能，即第一芯片U1处于休眠状态，使第四芯片U4的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，引脚为低电平，则RS485接收使能，即只激活第四芯片U4的接收使能，同时使第五芯片U5的引脚DE为高电平，则RS485输出使能，即只激活第五芯片U5输出使能；当开关SW的第四引脚和第三引脚导通时，选择RS485模式，使第一芯片U1的引脚为低电平，引脚为高电平，则引脚TxOUT和引脚RxOUT都不使能，即第一芯片U1处于休眠状态，使第四芯片U4的引脚DE和引脚短接共同收到RS485的输出使能引脚控制，即激活第四芯片U4，使其处于半双工工作模式，同时使第五芯片U5的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，即第五芯片U5处于休眠状态；所述转换模块包括第一芯片U1、第四芯片U4、第五芯片U5；在第一芯片U1的引脚为高电平，引脚为低电平的状态下，引脚TxOUT和引脚RxOUT都使能；在引脚为低电平，引脚为高电平的状态下，引脚TxOUT和引脚RxOUT都不使能；在引脚为高电平，引脚为高电平的状态下，引脚TxOUT使能，引脚RxOUT不使能；在引脚为低电平，引脚为低电平的状态下，引脚TxOUT不使能，引脚RxOUT使能；在第四芯片U4的引脚DE为高电平的状态下，RS485输出使能；在第四芯片U4的引脚DE为低电平的状态下，RS485输出不使能；在第四芯片U4的引脚为高电平的状态下，RS485接收不使能；在第四芯片U4的引脚为低电平的状态下，RS485接收使能；在第五芯片U5的引脚DE为高电平的状态下，RS485输出使能；在第五芯片U5的引脚DE为低电平的状态下，RS485输出不使能；在第五芯片U5的引脚为高电平的状态下，RS485接收不使能；在第五芯片U5的引脚为低电平的状态下，RS485接收使能；所述旁路保护的第一级采用GDT进行防护，第二级采用TVS进行防护，在获得较高浪涌防护等级的同时能获得较低的钳位电压，中间采用自恢复保险丝做退耦，让前面GDT更容易动作，达到泄放电流的作用；RS422/485信号输出端串联了两个20Ω的电阻，使A端和B端与总线之间加以隔离，这样本机的硬件故障就不会使整个总线的通信受到影响，RS422/485信号A端加上拉，B端加下拉，这样RXD的电平在RS422/485总线不发送期间、即总线悬浮时呈现唯一的高电平，就不会被误中断而收到乱字符，增加稳定性，RS422/485网络传输线的始端和末端各应接1只120Ω的匹配电阻，以减少线路上传输信号的反射；在RS232/422/485信号线上增加SOT23封装的共阳极ESD防护芯片增加RS232/422/485转换芯片、即第一芯片U1、第四芯片U4、第五芯片U5的静电防护能力。一种基于开关工作模式选择的接口电路，所述接口电路包括：处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子，处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子依次连接。作为本技术的一种优选方案，所述隔离保护模块用以将处理器MCUUART接口的接收端MCU_RxD和发送端MCU_TxD分别对应接到隔离保护模块的处理芯片上，将瞬态高压转移到隔离接口中的电隔离层上，由于隔离层的高绝缘电阻，不会产生损害性的浪涌电流，起到保护接口的作用；作为本技术的一种优选方案，所述转换模块包括第一芯片U1、第四芯片U4、第五芯片U5；在第一芯片U1的引脚为高电平，引脚为低电平的状态下，引脚TxOUT和引脚RxOUT都使能；在引脚为低电平，引脚为高电平的状态下，引脚TxOUT和引脚RxOUT都不使能；在引脚为高电平，引脚为高电平的状态下，引脚TxOUT使能，引脚RxOUT不使能；在引脚为低电平，引脚为低电平的状态下，引脚TxOUT不使能，引脚RxOUT使能；在第四芯片U4的引脚DE为高电平的状态下，RS485输出使能；在第四芯片U4的引脚DE为低电平的状态下，RS485输出不使能；在第四芯片U4的引脚为高电平的状态下，RS485接收不使能；在第四芯片U4的引脚为低电平的状态下，RS485接收使能；在第五芯片U5的引脚DE为高电平的状态下，RS485输出使能；在第五芯片U5的引脚DE为低电平的状态下，RS485输出不使能；在第五芯片U5的引脚为高电平的状态下，RS485接收不使能；在第五芯片U5的引脚为低电平的状态下，RS485接收使能。作为本技术的一种优选方案，所述模式选通模块用以通过开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3选择相应的通讯模式；模式选通模块包括开关SW、第二芯片U2和第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于开关工作模式选择的接口电路，其特征在于，所述接口电路包括：处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子，处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子依次连接；所述隔离保护模块用以将MCU处理器UART接口的接收端MCU_RxD和发送端MCU_TxD分别对应接到隔离保护模块的四通道数字隔离器芯片U6上；所述模式选通模块用以通过开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3选择相应的通讯模式；模式选通模块包括开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3；所述转换模块包括第一芯片U1、第四芯片U4、第五芯片U5；所述旁路保护的第一级采用GDT进行防护，第二级采用TVS进行防护；RS422/485信号输出端串联了两个20Ω的电阻，RS422/485网络传输线的始端和末端各应接1只120Ω的匹配电阻；在RS232/422/485信号线上增加SOT23封装的共阳极ESD防护芯片。

【技术特征摘要】
1.一种基于开关工作模式选择的接口电路，其特征在于，所述接口电路包括：处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子，处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子依次连接；所述隔离保护模块用以将MCU处理器UART接口的接收端MCU_RxD和发送端MCU_TxD分别对应接到隔离保护模块的四通道数字隔离器芯片U6上；所述模式选通模块用以通过开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3选择相应的通讯模式；模式选通模块包括开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3；所述转换模块包括第一芯片U1、第四芯片U4、第五芯片U5；所述旁路保护的第一级采用GDT进行防护，第二级采用TVS进行防护；RS422/485信号输出端串联了两个20Ω的电阻，RS422/485网络传输线的始端和末端各应接1只120Ω的匹配电阻；在RS232/422/485信号线上增加SOT23封装的共阳极ESD防护芯片。2.一种基于开关工作模式选择的接口电路，其特征在于，所述接口电路包括：处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，胡奇，朱祥辉，
申请(专利权)人：上海雍敏信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31