一种rs485通讯电路及dmx控制器和控制系统的制作方法_2

文档序号:10182776阅读:来源:国知局
0046] 8脚、5脚为电源引脚,其中:8脚接电源,电源引脚接退禪电容Cl;5脚接地;
[0047]2脚为接收输出使能脚(碌0,3脚为传送输入使能脚(Iiii>,2脚和3脚同时上拉连 接电阻Rl接高电平,实现数据传输方向的自动切换;
[004引1脚为数据接收输出脚,4脚为数据发送输入脚,1脚连接单片机UART接口的RX脚,4 脚连接单片机UART接口的TX脚,且4脚上拉连接电阻R2接高电平,使RS485通讯忍片的DI处 于闲置状态,保证4脚能发送数据,同时1脚能接收数据;
[00例 6脚和7脚连接信号输入/输出线。
[0050]退禪电容Cl用于消除电源杂波干扰,吸收忍片工作时产生的脉冲;
[0化1 ] 在本实施例中,2脚(1?上拉接高电平,实现数据传输方向的自动切换;3脚传送输 入使能脚(iii)脚,接低平时,忍片不能工作,因此3脚与2脚同时上拉接高电平,使忍片处 于正常工作状态;
[0052] 在本实施例中,4脚上拉连接电阻R2接高电平,保证了DI处于闲置状态,即能发送 数据,同时1脚也能接收数据。若没有设置电阻R2,4脚一直处于发送状态,且2脚不能接收数 据,此时,所述MAX13487所在的应用设备就只能做主机,不能当从机使用。
[0053] 本实施例的RS485通讯电路还包括输出保护电路;
[0054] 所述输出保护电路包括由稳压管Dl,D2,D3组成的吸收回路:稳压管D3的一端与7 脚的信号输出线连接,另一端接地;稳压管D3的一端与与6脚的信号输入线连接,另一端接 地;稳压管D2连接信号输出线与信号输出线,形成一个完整的回路。
[0055] 由于共模电压等于两个输入信号电压的平均值,而RS485通讯电路只能检测A、B端 的差模电压,因此如果A、B端单点的对GND电压太高,就会烧坏RS485通讯IC。上述吸收回路 的设置可W吸收过高的电压,防止RS485通讯电路所在总线共模电压过大而损坏MAX13487, 降低忍片的使用寿命。
[0056] 本实施例中,选用的稳压管Dl、D2、D3,正向电压是0.7V,反向电压是稳压值6.8V, 利用该吸收回路,可W保证A端和B端的电压范围在-0.7V-6.8V之间。
[0057] 所述吸收回路中的稳压管Dl,D2,D3可用TVS瞬态杂波抑制器替代。
[005引本实施例的RS485通讯电路的输出保护电路还包括设置在MAX13487的485信号输 出端串联的两个51Q的电阻R4、R5,防止所述MAX13487的应用设备的硬件故障影响所述应 用设备所在的应用系统的其他应用设备的通信。
[0059]本实施例的输出保护电路还包括分别设置在RS485网络传输线的始端和末端与通 讯载体的特性电阻相匹配的匹配电阻,W减少线路上传输信号的反射。在工程的现场施工 中,一般通讯载体为双绞线,双绞线的它的特性阻抗为120Q左右,所W线路设计时,在 RS485网络传输线的始端和末端应各接1只120Q的匹配电阻,W减少线路上传输信号的反 射。
[0060] 由于RS485忍片的特性,接收器的检测灵敏度为± 200mV,即差分输入端VA-VB含+ 200mV,输出逻辑1,VA-VB< -200mV,输出逻辑0;而A、B端电位差的绝对值小于200mV时,输出 为不确定。如果在总线上所有发送器被禁止时,接收器输出逻辑0,运会误认为通信帖的起 始引起工作不正常。本实施例中,MAXl3487的A端接上拉电阻R3,B端接下拉电阻R6,使A端的 电位高于B端的电位,运样RXD的电平在485总线不发送期间(总线悬浮时)呈现唯一的高电 平,MCU就不会被误中断而受到乱字符。
[0061] 由于RS485接口均采用差分方式传输信号,不需要相对于某个参照点来检测信号, 系统只需检测两线之间的电位差就可W了,但收发器的AB端有一定的共模电压范围(RS485 的收发器共模电压范围为-7V-12V,只有满足此条件,整个通讯才能正常工作。当通讯电路 中的共模电压超出此范围就会影响通讯的稳定可靠,甚至损坏接口。
[0062] 本实施例中,所述RS485通讯电路的屏蔽线与信号地的连接采用隔离连接,即:采 用双向瞬态二极管D4和电容C2并联连接,可W消除屏蔽线上的电压干扰,保证所述RS485通 讯电路所在的通讯系统和RS485控制器的各自稳定工作,互不影响。本实施例中,双向瞬态 二极管D4采用SMAJl5CA。
[0063] 实施例2:DMX控制器实施例
[0064] 本实施例为采用实施例1所述的RS通讯电路的DMX控制器,所述RS通讯电路包含RS 通讯忍片MAXl3487。
[0065] 实施例3:DMX控制系统实施例
[0066] 本实施例为包括采用实施例1所述的RS通讯电路的DMX控制器、DMX灯具和LEDDMX 驱动组,所述RS通讯电路包含RS通讯忍片MAX13487。
[0067] 本实施例能的RS485通讯电路根据总线状态自动切换数据流方向,不需要软件干 预,提高了数据传输的效率和系统工作效率,节约了CPU资源,同时降低了硬件成本。
[0068] 本实施例的RS485通讯电路应用在DMX控制器和DMX控制系统中,在发送数据时无 需额外延时,就能保证最后一个字节的完整发送,能有效提高软件的效率和可靠性,降低误 码率。
[0069] 本实施例的RS485通讯忍片MAX13487与MCU的连接仅连根线,仅占用2个I/0PIN,体 积小,成本低。
[0070] 本实施例RS485通讯电路设置有全面的输出保护电路,保证了电路的安全。
[0071] 上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样,凡采用等同替换或等 效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种RS485通讯电路,包括RS485通讯芯片,其特征在于: 所述RS485通讯芯片采用8引脚SOIC封装结构,所述RS485通讯芯片中: 8脚接电源,电源引脚接退耦电容C1; 5脚接地; 2脚为接收输出使能脚,3脚为传送输入使能脚,2脚和3脚同时上拉连接电阻R1接高电 平,实现数据传输方向的自动切换; 1脚为数据接收输出脚,4脚为数据发送输入脚,1脚连接单片机UART接口的RX脚,4脚连 接单片机UART接口的TX脚,且4脚上拉连接电阻R2接高电平,使RS485通讯芯片的DI处于闲 置状态,保证4脚能发送数据,同时1脚能接收数据; 6脚和7脚连接信号输入/输出线。2. 根据权利要求1所述的一种RS485通讯电路,其特征在于: 所述RS485通讯电路还包括输出保护电路; 所述输出保护电路包括由稳压管D1,D2,D3组成的吸收回路:稳压管D3的一端与7脚的 信号输出线连接,另一端接地;稳压管D3的一端与6脚的信号输入线连接,另一端接地;稳压 管D2连接信号输出线与信号输出线,形成一个完整的回路。3. 根据权利要求2所述的一种RS485通讯电路,其特征在于: 所述吸收回路中的稳压管D1,D2,D3用TVS瞬态杂波抑制器替代。4. 根据权利要求2-3任意一项所述的一种RS485通讯电路,其特征在于: 所述输出保护电路还包括:设置在所述RS485通讯芯片的信号输出端串联的两个电阻R4、R5,防止所述RS485通讯芯片的应用设备的硬件故障影响所述应用设备所在的应用系统 的其他应用设备的通信。5. 根据权利要求2-3任意一项所述的一种RS485通讯电路,其特征在于: 所述输出保护电路还包括:分别设置在RS485网络传输线始端和末端,且与通讯载体的 特性电阻相匹配的匹配电阻,所述RS485通讯电路的通讯载体为特性阻抗为120Ω的双绞 线,所述匹配电阻为120Ω的电阻,以减少线路上传输信号的反射。6. 根据权利要求2-3任意一项所述的一种RS485通讯电路,其特征在于: 所述输出保护电路还包括:与所述RS485芯片的A端上拉连接的电阻R3,和与所述RS485 芯片的B端下拉连接的电阻R6,使A端的电位高于B端的电位,实现单片机不会被误中断而收 到乱字符。7. 根据权利要求1-3任意一项所述的一种RS485通讯电路,其特征在于: 所述RS485通讯电路的屏蔽线与信号地的连接采用双向瞬态二极管D4和电容C2并联。8. -种DMX控制器,包括RS485通讯电路,所述RS485通讯电路包括RS485通讯芯片,其 特征在于, 所述RS485通讯芯片采用8引脚SOIC封装结构,所述RS485通讯芯片中: 8脚接电源,电源引脚接退耦电容C1; 5脚接地; 2脚为接收输出使能脚,3脚为传送输入使能脚,2脚和3脚同时上拉连接电阻R1接高电 平,实现数据传输方向的自动切换; 1脚为数据接收输出脚,4脚为数据发送输入脚,1脚连接单片机UART接口的RX脚,4脚连 接单片机UART接口的TX脚,且4脚上拉连接电阻R2接高电平,使RS485通讯芯片的DI处于闲 置状态,保证4脚能发送数据,同时1脚能接收数据; 6脚和7脚连接信号输入/输出线。9. 一种DMX控制系统,包括DMX控制器、DMX灯具和LEDDMX驱动组;所述DMX控制器,包括RS485通讯电路,所述RS485通讯电路包括RS485通讯芯片,其特征在于, 所述RS485通讯芯片采用8引脚SOIC封装结构,所述RS485通讯芯片中: 8脚接电源,电源引脚接退耦电容C1; 5脚接地; 2脚为接收输出使能脚,3脚为传送输入使能脚,2脚和3脚同时上拉连接电阻R1接高电 平,实现数据传输方向的自动切换; 1脚为数据接收输出脚,4脚为数据发送输入脚,1脚连接单片机UART接口的RX脚,4脚连 接单片机UART接口的TX脚,且4脚上拉连接电阻R2接高电平,使RS485通讯芯片的DI处于闲 置状态,保证4脚能发送数据,同时1脚能接收数据; 6脚和7脚连接信号输入/输出线。
【专利摘要】本实用新型一种RS485通讯电路及DMX控制器和控制系统,所述RS485通讯电路包括RS485通讯芯片,其中:8脚接电源,电源引脚接退耦电容C1,5脚接地;2脚为接收输出使能脚,3脚为传送输入使能脚,2脚和3脚同时连接电阻R1接高电平,实现数据传输方向的自动切换;1脚为数据接收输出脚,4脚为数据发送输入脚,1脚和4脚分别连接单片机UART接口的RX脚、TX脚,且4脚上拉连接电阻R2接高电平,使RS485通讯芯片的DI处于闲置状态,保证4脚能发送数据,同时1脚能接收数据;6脚和7脚为连接信号输入/输出线。本实用新型能实现数据传输方向的自动切换,且具有功耗低、反应快、零延迟、保护齐全的特点。
【IPC分类】H05B37/02
【公开号】CN205093019
【申请号】CN201520876270
【发明人】郭如, 铁强, 傅高武
【申请人】湖南明和光电设备有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月5日
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