专利名称：用于低速光耦隔离型rs485通讯提速电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于低速光耦隔离型RS485通讯电路。
背景技术：
在单片机系统的实际应用中，经常会使用到低速光耦隔离型485通讯电路 (如图2所示)，这种电路的单片机端信号接收电路和发送电路及单片机端信号 发送、接收使能电路均由一个光耦隔离芯片和两电阻组成，这种低速光耦隔离 型485电路最高速率只能达到9600bps，通讯速率再提高时，波形将发生畸变甚 至严重畸变，通讯质量将变得不可靠甚至不能正常通讯。但实际应用中(如在 用电设备系统中)期望能够达到更高的速率，目前遇到这种问题时一般使用高 速光耦来解决，但高速光耦使用会使应用成本大幅提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能提高通讯速率并且成本较低的用于低速 光耦隔离型RS485通讯提速电路。
本实用新型提供的这种用于低速光耦隔离型RS485通讯提速电路，包括单片 机、单片机端信号接收电路、单片机端信号发送电路、RS485通讯电路，单片机 端信号接收电路及发送电路均包括信号光耦隔离电路、光耦隔离信号提速电路， 该光耦隔离信号提速电路由电阻电容提速电路和整形电路构成。
所述单片机端信号发送电路所含的光耦隔离信号提速电路上连有用于提高 电路工作温度范围的二极管。
本实用新型由于在单片机端信号接收电路及发送电路上增加了电阻电容构 成的提速电路，并通过整形电路进行提速后的波形整形，使RS通讯芯片收到的 单片机信号波形理想，通讯质量可靠，并且成本较低，发明人经过反复实验证 明本实用新型电路能够使用低速光耦隔离型RS485电路达到115200bps速率的 通讯速度，可靠的提高到原有效通讯速度的12倍，从而在降低了成本的前提下 有效的提高了低速光耦隔离型RS485通讯电路的可靠通讯速率。
图l是本实用新型电路图。 图2是现有技术的电路图。
具体实施方式
参见图1，其中
U2为RS485通讯芯片，5V供电； Ul、 U3为光耦隔离芯片；
Ul、电阻R1、 R3、电容C1、电阻R4、三极管Q1、 二极管D1、电阻R5 构成单片机端信号接收电路；
U3、 电阻R8、 R6、 R7、 电容C3、三极管Q2、 电阻R10构成单片机端 信号发送电路；
电容C2为RS485芯片电源滤波电容；
电阻R2、 R9、 二极管D2、三极管D3、瞬变电压抑制二极管TVS1、，热敏 电阻RT1、 RT2构成通讯芯片RS485发送接收电路；
电路中电容C1、电阻R3、 R4构成提速作用，三极管Q1、电阻R5为提速 后波形整形；
电路中电容C3、电阻R6、 R7构成提速作用，三极管Q2、电阻R10为提 速后波形整形；
二极管D1的作用为提高通讯电路的工作温度范围。 电路工作原理
单片机数据发送单片机TXD输出为低电平，发送低电平信号，U3导通， Q2基极为低电平，Q2导通，485芯片U2的2、 3脚得到高电平；从而使能485 芯片发送状态，此时485芯片U2第4脚拉地为低电平，数据通过485芯片U2 转换，经过U2的6、 7脚产生差分信号发送；单片机TXD输出为高电平，发 送高电平信号，U3截止，Q2基极为高电平，Q2截止，485芯片U2的2、 3脚 得到低电平；从而使能485芯片为接收状态；此时485芯片6、 7脚位无差分信 号产生，同等于发送高电平信号。
单片机数据接收外部差分信号经过485芯片U2的6、 7脚，经过U2转换，数据经过485 芯片U2的第1脚RO发送到Ul，再经过U1光耦的导通与截止再使得Ql导通 或截止从而在单片机RXD端口产生高低电平将数据发送到单片机引脚；在单片 机数据接收时必需保证单片机TXD端口输出为高电平U3截止，Q2截止，485 芯片U2的2、 3脚得到低电平，使能485数据接收状态。
加速电路工作描述
数据发送电路当发送信号从高电平切换到低电平时，光耦U3内部的光 敏三极管工作状态从截止区进入放大区再进入饱和区存在一定的时间，此电路 中加入了 C3，此时C3放电，电流方向为从右至左，使得C3右方的电压比较 左边电压更低，从而加快了Q2导通时间；再经过Q2将信号整形为更加理想的 方波输入到485芯片U2的2、 3脚位。当发送信号从低电平切换到高电平时， 光耦U3内部的光敏三极管工作状态从饱和区进入到放大区再进入到截止区存 在一定的时间，同理此电路中加入了C3，此时C3充电，电流方向为从左至右， 使得C3右方的电压比较左边电压更高，从而加快了 Q2截止时间；再经过Q2 将信号整形为更加理想的方波输入到485芯片U2的2、 3脚位。
单片机数据接收电路当接收信号从高电平切换到低电平时外部差分信号 经过485芯片U2的6、 7脚，经过U2转换，数据经过485芯片U2的第1脚 RO发送到Ul，再经过Ul光耦内部的光敏三极管工作状态从截止区进入到放 大区再进入到饱和区存在一定的时间，此电路中加入了C1，此时C1充电，电 流方向为从右至左，使得C1左方的电压比较右边电压更高，从而加快了Q1截 止时间；再经过Q1将信号整形为更加理想的方波输入到单片机RXD脚。当接 收信号从低电平切换到高电平时，光耦Ul内部的光敏三极管工作状态从饱和 区进入到放大区再进入到截止区存在一定的时间，同理此电路中加入了C1，此 时C1放电，电流方向为从左至右，使得C1左方的电压比较右边电压更低，从 而加快了 Ql饱和时间；再经过Q1将信号整形为更加理想的方波输入到单片机 RXD脚。
Dl连接在三极管Ql的发射极，用于降低电Ql发射极的电压，从而有效 避免上述状态的发生。
权利要求1、一种用于低速光耦隔离型RS485通讯提速电路，包括单片机、单片机端信号接收电路、单片机端信号发送电路、RS485通讯电路，其特征在于单片机端信号接收电路及发送电路均包括信号光耦隔离电路、光耦隔离信号提速电路，该光耦隔离信号提速电路由电阻电容提速电路和整形电路构成。
2、 根据权利要求1所述的低速光耦隔离型RS485通讯提速电路，其特征在于所述整形电路采用三极管。
3、 根据权利要求2所述的低速光耦隔离型RS485通讯提速电路，其特征在于 所述单片机端信号发送电路所含的光耦隔离信号提速电路的三极管发射极连有 用于提高电路工作温度范围的二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种用于低速光耦隔离型RS485通讯提速电路，包括单片机、单片机端信号接收电路、单片机端信号发送电路、RS485通讯电路，单片机端信号接收电路及发送电路均包括信号光耦隔离电路、光耦隔离信号提速电路，该光耦隔离信号提速电路由电阻电容提速电路和整形电路构成。本实用新型由于在单片机端信号接收电路及发送电路上增加了电阻电容构成的提速电路，并通过整形电路进行提速后的波形整形，使RS通讯芯片收到的单片机信号波形理想，通讯质量可靠，成本较低，本实用新型电路能够使用低速光耦隔离型RS485电路达到115200bps速率，可靠的提高到原有效通讯速度的12倍。
文档编号H04L12/40GK201414124SQ20092006491
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者李先怀, 平 杨, 坚 樊, 陈维红 申请人:湖南中电威科电力仪表有限公司