兼容rs232和rs485通信的电路和电子设备的制造方法

xiaoxiao2021-4-30  241

兼容rs232和rs485通信的电路和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电路领域,特别是涉及一种兼容RS232和RS485通信的电路和一 种电子设备。
【背景技术】
[0002] 配电自动化终端上,通信方式一般都包括多个RS485通信和RS232通信,RS485 通信接口与RS232通信接口在配电自动化终端上应用非常广泛。传统配电自动化终端上 RS485通信与RS232通信是独立分开的电路及接口。传统配电终端的多个RS485通信单元 与RS232通信单元的电路及接口互相独立,不能在同一接口同时兼容RS232和RS485通信。 这样导致在电路设计上有很多重复设计,增加了PCB的面积,同时也需要多个独立的RS485 和RS232接口端子,增大了产品的面积,在要求多个RS232通信和RS485通信时,无法满足 较小结构要求的设计。 【实用新型内容】
[0003] 基于此,有必要提供一种减少产品体积的兼容RS232和RS485通信的电路。此外, 还提供一种应用该兼容RS232和RS485通信的电路的电子设备。
[0004] 一种兼容RS232和RS485通信的电路,包括处理器、通用异步收发器、光耦模块、逻 辑与门电路模块、独立电源模块、RS232收发器模块、RS485收发器模块、开关模块和接口模 块;
[0005] 所述处理器与所述通用异步收发器连接,所述通用异步收发器与所述光耦模块连 接,所述光耦模块分别与RS232收发器模块、RS485收发器模块连接,所述RS232收发器模 块、RS485收发器模块通过所述开关模块连接所述接口模块,所述RS232收发器模块、RS485 收发器模块还通过所述逻辑与门电路模块连接所述处理器,所述独立电源模块连接所述 RS232收发器模块、RS485收发器模块以提供隔离的独立电源。
[0006] 在其中一个实施例中,所述通用异步收发器包括TL16C554芯片。
[0007] 在其中一个实施例中,所述逻辑与门电路模块包括第一与门,所述第一与门包括 第一输入端、第二输入端和第一输出端,所述RS232收发器模块连接所述第一输入端,所述 RS485收发器模块连接所述第二输入端,所述第一输出端连接所述处理器。
[0008] 在其中一个实施例中,所述独立电源模块包括至少一个DC/DC转换芯片。
[0009] 在其中一个实施例中,所述独立电源模块包括两个并联连接的DC/DC转换芯片。
[0010] 在其中一个实施例中,所述开关模块包括二选一开关,同一时刻所述RS232收发 器模块、RS485收发器模块只能择一连接所述接口模块。
[0011] 在其中一个实施例中,所述二选一开关包括跳线帽。
[0012] 在其中一个实施例中,所述RS232收发器模块包括SP3232EEN芯片。
[0013] 在其中一个实施例中,所述RS485收发器模块包括SP485EEN芯片。
[0014] 一种电子设备,包括上述的兼容RS232和RS485通信的电路。
[0015]上述兼容RS232和RS485通信的电路,包括通用异步收发器和逻辑与门电路模块, 同时满足多个RS232和RS485通信接口,能够减少PCB板设计面积,减少产品结构面积,达 到产品的小型化需求。
[0016]上述兼容RS232和RS485通信的电路,采用隔离电源和高速光耦隔离,增强了RS232和RS485接口的电气性能及通信功能的可靠性。
[0017]上述兼容RS232和RS485通信的电路,通过跳线帽来切换RS232通信和RS485通 信,配置灵活,达到同一端口兼容RS232和RS485通信的效果。
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他实施例的附图。
[0019]图1为一个实施例的兼容RS232和RS485通信的电路示意图;
[0020] 图2为光耦模块的电路示意图;
[0021] 图3为独立电源模块的电路示意图;
[0022] 图4为RS232收发器模块的电路示意图;
[0023] 图5为RS485收发器模块的电路示意图;
[0024] 图6为逻辑与门电路模块的电路示意图。
【具体实施方式】
[0025] 为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描 述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来 实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的 公开内容的理解更加透彻全面。
[0026] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为 了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语"和/或"包括 一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027] 图1为一个实施例的兼容RS232和RS485通信的电路示意图。
[0028] -种兼容RS232和RS485通信的电路,包括处理器100、通用异步收发器200、光耦 模块300、逻辑与门电路模块400、独立电源模块500、RS232收发器模块600、RS485收发器 模块700、开关模块800和接口模块900 ;
[0029] 处理器100与通用异步收发器200连接,通用异步收发器200与光耦模块300连 接,光耦模块300分别与RS232收发器模块600、RS485收发器模块700连接,RS232收发器 模块600、RS485收发器模块700通过开关模块800连接接口模块900,RS232收发器模块 600、RS485收发器模块700还通过逻辑与门电路模块400连接处理器100,独立电源模块 500连接RS232收发器模块600、RS485收发器模块700以提供隔离的独立电源。
[0030] 处理器100 (CPU)通过总线与通用异步收发器200进行电气连接,并进行通信数据 的读写。通用异步收发器200在本实施例中包括TL16C554芯片,可以实现总线外扩多个UART接口的设计,最多达到四个UART接口。本实施例采用TL16C554芯片,从而解决了CPU 的UART接口资源不足的问题,达到由总线来扩展UART接口的效果。
[0031] 光耦模块300可以包括至少两个的隔离光耦(U29和U31),隔离电压可达3KV以 上,通信速率最高可达1Mbps,从而解决了RS232和RS485对外接口绝缘耐压低的问题,达到 能耐受1千伏 的隔离及高速通信的效果。图2为光耦模块的电路示意图。
[0032] 独立电源模块500包括至少一个DC/DC转换芯片,在本实施例中,独立电源模块 500包括两个并联连接的DC/DC转换芯片(U3和U4)。RS232收发器模块600和RS485收发 器模块700采用的电源为隔离电源,隔离耐压1KV,单个DC/DC转换芯片功率可达2W,如果 负载比较大,可用多个DC/DC转换芯片,通过DC/DC转换芯片上的SYNC引脚使之同步。采 用隔离电源的方式可以增强了RS232收发器模块600和RS485收发器模块700的电气性能 及通信功能的可靠性。图中VCC5_232即经隔离的电源。图3为独立电源模块的电路示意 图。
[0033]RS232收发器模块600包括SP3232EEN芯片(U40),可以实现RS232电平的转换,开 关SW2和SW3接通后可以进行串口通信。RS485收发器模块700包括SP485EEN芯片(U45), 可以实现RS485差分信号输出,开关SWlO和SWll接通后可以进行RS485的通信。图4为 RS232收发器模块的电路示意图,图5为RS485收发器模块的电路示意图。
[0034]RS232收发器模块600接收输出引脚空闲状态是高电平,RS485收发器模块700接 收输出引脚空闲状态也是高电平,其短接在一起会影响信号的正常接收。将其通过与门电 路后,逻辑电平如表1所示,这样RS232收发器模块600与RS485收发器模块700接收信号 能正常实现通信。图6为逻辑与门电路模块的电路示意图,在本实施例中,逻辑与门电路模 块400可以包括与门芯片(U8),例如74LS08。与门芯片中包括第一与门,第一与门包括第 一输入端Bl、第二输入端Al和第一输出端Yl,RS232收发器模块600连接第一输入端Bl, RS485收发器模块700连接第二输入端A1,第一输出端Yl连接处理器100。逻辑与门电路 模块400接在RS485和RS232接收信号引脚上,第一输出端Yl连接处理器100上的UART 接收脚。
[0035]
[0036]表1
[0037] 开关模块800可以应用二选一开关,使得同一时刻RS232收发器模块600、RS485 收发器模块700通过开关模块800只能择一连接接口模块900。二选一开关既可以是机械 开关也可以是器件开关,在本实施例中,二选一开关可以包括跳线帽/短路帽。当然,开关 模块800也可以是其他开关形式,只要实现同一时刻RS232收发器模块600、RS485收发器 模块700通过开关模块800只能择一连接接口模块900即可。
[0038] 还提供一种电子设备,其包括上述的兼容RS232和RS485通信的电路。电子设备 可以是配电自动化终端设备。
[0039] 上述兼容RS232和RS485通信的电路,包括通用异步收发器和逻辑与门电路模块, 同时满足多个RS232和RS485通信接口,能够减少PCB板设计面积,减少产品结构面积,达 到产品的小型化需求。
[0040] 上述兼容RS232和RS485通信的电路,采用隔离电源和高速光耦隔离,增强了 RS232和RS485接口的电气性能及通信功能的可靠性。
[0041] 上述兼容RS232和RS485通信的电路,通过开关模块800(跳线帽)来切换RS232 通信和RS485通信,配置灵活,达到同一端口兼容RS232和RS485通信的效果。因为采用了 RS485自动收发设计,从而解决了RS485不能自动化收发的问题,达到RS232通信和RS485 通信自由切换的效果。
[0042] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细, 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通 技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属 于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,包括处理器、通用异步收发器、光 耦模块、逻辑与门电路模块、独立电源模块、RS232收发器模块、RS485收发器模块、开关模 块和接口模块; 所述处理器与所述通用异步收发器连接,所述通用异步收发器与所述光耦模块连接, 所述光耦模块分别与RS232收发器模块、RS485收发器模块连接,所述RS232收发器模块、 RS485收发器模块通过所述开关模块连接所述接口模块,所述RS232收发器模块、RS485 收发器模块还通过所述逻辑与门电路模块连接所述处理器,所述独立电源模块连接所述 RS232收发器模块、RS485收发器模块以提供隔离的独立电源。2. 根据权利要求1所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述通用异步 收发器包括TL16C554芯片。3. 根据权利要求1所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述逻辑与 门电路模块包括第一与门,所述第一与门包括第一输入端、第二输入端和第一输出端,所述 RS232收发器模块连接所述第一输入端,所述RS485收发器模块连接所述第二输入端,所述 第一输出端连接所述处理器。4. 根据权利要求1所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述独立电源 模块包括至少一个DC/DC转换芯片。5. 根据权利要求4所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述独立电源 模块包括两个并联连接的DC/DC转换芯片。6. 根据权利要求1所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述开关模块 包括二选一开关,同一时刻所述RS232收发器模块、RS485收发器模块只能择一连接所述接 口丰旲块。7. 根据权利要求6所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述二选一开 关包括跳线帽。8. 根据权利要求1所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述RS232收 发器模块包括SP3232EEN芯片。9. 根据权利要求1所述的兼容RS232和RS485通信的电路,其特征在于,所述RS485收 发器模块包括SP485EEN芯片。10. -种电子设备,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的兼容RS232和RS485 通信的电路。
【专利摘要】一种兼容RS232和RS485通信的电路,包括通用异步收发器和逻辑与门电路模块,同时满足多个RS232和RS485通信接口,能够减少PCB板设计面积,减少产品结构面积,达到产品的小型化需求。还提供一种应用该电路的电子设备。
【IPC分类】G06F13/38, H04L12/40
【公开号】CN204697086
【申请号】CN201520297382
【发明人】廖令
【申请人】航天科工深圳(集团)有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月8日

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