一种串口电平转换通信电路制造技术

本申请涉及一种串口电平转换通信电路，包括通信发送模块和通信接收模块，通信发送模块用于从信号发送模块的输出接口获取低电平的通信信号并转换为高电平的通信信号并输送于信号传输线，通信发送模块内形成有第一电气隔离点，用于将信号发送模块的输出接口与信号传输线之间电气隔离，通信接收模块用于将高电平的通信信号转换为低电平的通信信号并传输于信号接收模块的输入接口，通信接收模块内形成有第二电气隔离点，用于将信号接收模块的输入接口与信号传输线之间电气隔离。本申请采用电气隔离的方式使得用于发送和接收信号的单片机与用于传输信号的信号传输线之间没有直接的电连接，提高了信号传输过程的可靠性。提高了信号传输过程的可靠性。提高了信号传输过程的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种串口电平转换通信电路


[0001]本申请涉及串口通信的领域，尤其是涉及一种串口电平转换通信电路。

技术介绍

[0002]目前，不同设备的单片机之间要实现通信，往往需要用到数百米的通信信号传输线，为使得通讯信号在传输的过程中保持可靠的强度，则需要将由单片机输出的较低工作电压信号转换为较高的输送电压信号。
[0003]在长距离的信号输送中，可能会产生电磁干扰、线路反射等干扰因素，若采用传统的串口通信电平转换技术，即采用四个三极管作为电平转换的开关直接将发送信号和接收信号的两个设备通过信号传输线相连，则很容易导致较大的电信号干扰，进而对信号传输效率和效果产生较大的影响，并且在裸露导体故障带电情况下容易发生间接触电危险。
[0004]针对上述情况，本申请提出了一种串口电平转换通信电路，用以提升长距离通信电路的可靠性。

技术实现思路

[0005]为了提升长距离通信电路的可靠性，本申请提供一种串口电平转换通信电路。
[0006]本申请提供的一种串口电平转换通信电路，采用如下的技术方案：
[0007]一种串口电平转换通信电路，包括：
[0008]通信发送模块，用于从信号发送模块的输出接口获取低电平的通信信号，将低电平的通信信号转换为高电平的通信信号并输送于信号传输线，所述通信发送模块内形成有第一电气隔离点，所述第一电气隔离点用于将信号发送模块的输出接口与信号传输线之间电气隔离；
[0009]通信接收模块，通过信号传输线连于所述通信发送模块，用于将高电平的通信信号转换为低电平的通信信号并传输于信号接收模块的输入接口，所述通信接收模块内形成有第二电气隔离点，所述第二电气隔离点用于将信号接收模块的输入接口与信号传输线之间电气隔离。
[0010]通过采用上述技术方案，信号发送模块与信号接收模块分别为需要发送信号与接收信号的单片机，其工作电压通常为较低的3.3V，不同单片机之间实现通信，若传输距离在百米甚至百米以上时使用3.3V的电压信号作为传输信号，则传输信号会在传输过程中被削弱，因而需要采用高电平的通信信号传输。
[0011]上述的通信发送模块和通信接收模块即具有完成上述通信过程必不可少电平转换功能，本申请提供的电平转换方案中采用电气隔离的方法，于通信发送模块和通信接收模块内均设置电气隔离点，用于将信号发送模块的输出接口与信号传输线之间电气隔离，并且将信号接收模块的输入接口与信号传输线之间电气隔离，因此，用于发送和接收信号的单片机与用于传输信号的信号传输线之间没有直接的电连接，从而使得信号传输线路成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统，进而能够防止在裸露导体故障带电情
况下发生间接触电危险，提高了信号传输过程的可靠性。
[0012]可选的，所述通信发送模块包括：
[0013]第一发光二极管LED1，正极连于信号发送模块的输出接口，负极连接地线，用于输出第一光信号；
[0014]第一光敏三极管RL1，用于接收第一光信号，集电极连于高于信号发送模块输出电平的高电平电源，发射极形成有信号输出点；
[0015]第二光敏三极管RL2，用于接收第一光信号，集电极连接地线，发射极连于所述信号输出点；
[0016]其中，所述信号输出点形成所述通信发送模块的输出端；所述第一光敏三极管RL1的基极与所述第二光敏三极管RL2的基极相连。
[0017]通过采用上述技术方案，当有需要传输信号时，第一发光二极管LED1能够获取由信号发送模块的输出接口传输的待传输信号，并能够基于接收到的待传输信号输出第一光信号，随后，第一光敏三极管RL1和第二光敏三极管RL2将接收到上述第一光信号并导通，第一光敏三极管RL1与第二光敏三极管RL2能够将高于信号发送模块输出电平的高电平电源与地线连通，因而连接于上述第一光敏三极管RL1发射极的信号输出点将输出高于信号发送模块输出电平的高电平，并将高电平的电压信号用于通信传输。
[0018]当不需要传输信号时，第一发光二极管LED1无法发出上述第一光信号，因而上述的第一光敏三极管RL1和第二光敏三极管RL2关断，并且上述的高电平电源与地线之间无法导通，因此，上述信号输出点电平为0，此时没有信号传输，同时，采用光耦传递信号能够使得信号传输速度更快，传递性能更优。
[0019]可选的，所述通信接收模块包括：
[0020]第二发光二极管LED2，正极用于接收经信号传输线发送的通信信号并输出第二光信号，负极连接地线；
[0021]第三光敏三极管RL3，用于接收第二光信号，集电极连于低于信号传输线传输电平的低电平电源，发射极形成有信号输入点；
[0022]第四光敏三极管RL4，用于接收第二光信号，集电极连接地线，发射极连于所述信号输入点；
[0023]其中，所述信号输入点形成所述通信接收模块的输出端，所述第三光敏三极管RL3的基极与所述第四光敏三极管RL4的基极相连。
[0024]通过采用上述技术方案，当有需要传输信号时，第二发光二极管LED2能够接收由信号发送的线传输的通信信号，并能够基于接收到的通信信号输出第二光信号，随后，第三光敏三极管RL3和第四光敏三极管RL4将接收到上述第二光信号并导通，第三光敏三极管RL3与第四光敏三极管RL4能够将低于通信信号电平的低电平电源与地线连通，因此，连接于上述第三光敏三极管RL3发射极的信号输入点将输出低于通信信号电平的低电平信号，用以将通信信号传输于信号接收模块，完成信号的电平转换与传输过程。
[0025]当不需要传输信号时，第二发光二极管LED2无法发出上述第二光信号，因而上述的第三光敏三极管RL3和第四光敏三极管RL4关断，并且上述的低电平电源与地线之间无法导通，因此，上述信号输入点电平为0，此时没有信号传输。
[0026]可选的，所述通信发送模块还包括：
[0027]第一钳位二极管D1，正极连于所述信号输出点，负极连于输出电平高于信号发送模块输出电平的高电平电源；
[0028]第二钳位二极管D2，负极连于所述信号输出点，正极连接地线。
[0029]通过采用上述技术方案，钳位二极管能够于电路中限制电压，从而起到增强抗干扰能力的作用，上述的第一钳位二极管D1连接于信号输出点与高电平电源之间，第二钳位二极管D2连接于地线与信号输出点之间，用以减小感应电压的干扰。
[0030]可选的，所述通信接收模块的输入端连接有电压比较单元，所述电压比较单元用于从信号传输线获取通信信号并比较获取到的通信信号与预设信号，基于比较结果向所述通信接收模块传输经过抗干扰处理的通信信号。
[0031]通过采用上述技术方案，由于远距离传输使用的信号传输线较长，信号在传输过程中容易受到外界干扰产生较小的电压信号，进而使得通信信号电平为0时，信号接收模块仍会接收到干扰源产生的信号，因此，本申请提出的方案中于通信接收模块的输入端连接电压比较单元，用于将由信号传输线获取到的通信信号与预设信号进行比较，从而滤除由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串口电平转换通信电路，其特征在于，包括：通信发送模块(1)，用于从信号发送模块(3)的输出接口获取低电平的通信信号，将低电平的通信信号转换为高电平的通信信号并输送于信号传输线(5)，所述通信发送模块(1)内形成有第一电气隔离点，所述第一电气隔离点用于将信号发送模块(3)的输出接口与信号传输线(5)之间电气隔离；通信接收模块(2)，通过信号传输线(5)连于所述通信发送模块(1)，用于将高电平的通信信号转换为低电平的通信信号并传输于信号接收模块(4)的输入接口，所述通信接收模块(2)内形成有第二电气隔离点，所述第二电气隔离点用于将信号接收模块(4)的输入接口与信号传输线(5)之间电气隔离。2.根据权利要求1所述的串口电平转换通信电路，其特征在于，所述通信发送模块(1)包括：第一发光二极管LED1，正极连于信号发送模块(3)的输出接口，负极连接地线，用于输出第一光信号；第一光敏三极管RL1，用于接收第一光信号，集电极连于高于信号发送模块(3)输出电平的高电平电源，发射极形成有信号输出点；第二光敏三极管RL2，用于接收第一光信号，集电极连接地线，发射极连于所述信号输出点；其中，所述信号输出点形成所述通信发送模块(1)的输出端；所述第一光敏三极管RL1的基极与所述第二光敏三极管RL2的基极相连。3.根据权利要求1所述的串口电平转换通信电路，其特征在于，所述通信接收模块(2)包括：第二发光二极管LED2，正极用于接收经信号传输线(5)发送的通信信号并输出第二光信号，负极连接地线；第三光敏三极管RL3，用于接收第二光信号，集电极连于低于信号传输线(5)传输电平的低电平电源，发射极形成有信号输入点；第四光敏三极管RL4，用于接收第二光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇会，谢宇，曾家瑞，余建国，
申请(专利权)人：上海米勒焊接设备有限公司，
类型：新型
国别省市：