专利名称：一种带隔离功能的rs485通讯电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通讯电路领域，具体涉及一种带隔离功能的RS485通讯电路。
背景技术：
目前国内外的普通RS485通讯电路没有隔离功能，这种电路的抗干扰性能较差， 很容易损坏。有些电路采用比较传统的光电隔离方式，这种电路体积大，集成度不高，存在 速度受限制等问题。
实用新型内容本实用新型目的在于公开一种带隔离的RS485通讯电路，该电路具有隔离功能， 能为产品的内部精密器件提供过压保护，提高产品的抗干扰能力。为实现上述目的，本实用新型提供一种带隔离功能的RS485通讯电路，包括微处 理器，所述通讯电路还包括RS485收发器芯片、隔离直流电源转换芯片以及6芯水晶头插 座；所述微处理器与所述RS485收发器芯片连接；所述RS485收发器芯片与所述6芯水晶头插座连接；所述隔离直流电源转换芯片与所述RS485收发器芯片连接。所述RS485收发器芯片是带隔离功能的RS485收发器。所述通讯电路为抗干扰电路；所述抗干扰电路包括多层布线印刷电路板；所述多层布线印刷电路板包括顶层布线层、内层地信号布线层、内层电源信号布 线层和底层布线层。本实用新型技术方案的优点在于与普通的RS485通讯电路或传统的光电隔离式 RS485通讯电路相比，该电路能够达到更好的隔离效果，体积小集成度较高，且能够达到较 高的传输速度，为产品内部精密器件提供有效的过压保护，使产品具有很强的抗干扰能力。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的电路原理图；图3为本实用新型的元件布局图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容、和优点更加清楚，
以下结合附图和实施例，对本实 用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型 的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。实施例1[0018]本实施例具体描述本实用新型所提供的一种带隔离功能的RS485通讯电路结构 特征。如图1所示，一种带隔离功能的RS485通讯电路，主要包括微控制器、RS485收发 器芯片、隔离直流电源转换芯片以及6芯水晶头插座。微处理器为微处理芯片，该微处理芯片是全集成的12位数据采集系统，具有8通 道ADC、2通道DAC，采样速率达到420kb s-l，以及单周期20MHz、8位与8051指令集全兼 容的MCU，采用的是一个被优化过的8052内核，处理速度达20MIPS(百万条指令每秒)，同 时具有WTD (看门狗定时器)、PSM (电源监视器)、UART (通用异步收发器)、SPI、I2C接口、 TIC时间间隔计数器和2路PWM输出。 RS485收发器芯片，该RS485收发器芯片是具有隔离功能的半双工RS485收发器芯 片，可以为系统的逻辑电平接口端(微处理器端)与总线接口端(RS485接口端)提供峰值 电压Vpeak = 4000V、有效值电压Vrms = 2500V和静电电压16kV的隔离保护，传输速率可 达20Mbps，芯片内部具有过热保护功能。隔离直流电源转换芯片，该隔离直流电源转换芯片是高效率的DC-DC转换隔离芯 片，具有高效率、低噪声的特点，同时具有过热保护功能。如图2所示，对于带隔离功能的RS485收发器芯片(IS03082)，它的逻辑电平接口 端与总线接口端的供电电源也必须是隔离的，这样才能够真正起到隔离作用，因为如果使 用一个供电电源干扰信号可以通过电源进入逻辑电平接口端而失去隔离的功能，所以需要 两个供电电源分别给逻辑电平接口端与总线接口端供电，而系统的输入电源只有一个，即 +5V (1)和0V (1)，此电源可为RS485收发器芯片的逻辑电平接口端提供供电电源，然后通过 隔离直流电源转换芯片可转换出另外一个供电电源+5V(2)和0V(2)，此电源可为RS485收 发器芯片的总线接口端提供供电电源。RS485收发器芯片的总线接口端连接有两个6芯水 晶头插座，这两个插座是对等的，上位机的RS485电缆可以与1个6芯水晶头插座连接，另 外一个6芯水晶头插座可以通过RS485电缆与下一台产品连接，这样可以实现一台上位机 通过RS485通讯和多台下位机连接通讯的功能。抗干扰电路设计此产品采用四层PCB布线，PCB信号顺序从上至下分别为顶层 布线层、内层地信号布线层、内层电源信号布线层和底层布线层。多层电路板布线是提高产 品EMC性能的有效手段，可获得更大的布线空间，位于多层板内部的电源层和地层两个平 面都是由金属平板构成，当这两个平面相临时就构成了电源的平滑电容，同时电路板的顶 层与底层均有覆铜，这些覆铜既可消除各关键电路之间的电耦合，使噪声干扰和信号串扰 降到最低，也可用来屏蔽内层与外层的某些关键电路的干扰。此产品因为是要实现隔离功 能，所以内层地信号布线层、内层电源信号布线层、顶层的覆铜和底层的覆铜都要分开，如 图3所示，根据RS485收发器芯片和DC-DC芯片的封装形式此产品的电路板分为区域1和 区域2两个区域，位于区域1中的内层地信号布线层、顶层覆铜和底层覆铜都与0V(1)连 接，位于区域1中的内层电源信号布线层与+5V(1)连接；位于区域2中的内层地信号布线 层、顶层覆铜和底层覆铜都与0V(2)连接，位于区域2中的内层电源信号布线层与+5V(2) 连接，这样的布置可以使产品得到很好电磁兼容性能。本实用新型技术方案的优点在于与普通的RS485通讯电路或传统的光电隔离式 RS485通讯电路相比，该电路能够达到更好的隔离效果，体积小集成度较高，且能够达到较高的传输速度，为产品内部精密器件提供有效的过压保护，使产品具有很强的抗干扰能力。该隔离电路采用电容隔离技术，对于经常存在于工业环境且会损坏信号完整性的 外部磁场，该技术具备卓越的抗干扰能力。电容技术还支持高达4，000V的光电隔离，该器 件的预期寿命超过25年，而同类竞争器件只有7到10年，而这正是工业应用的关键要求， 因为在工业应用环境下，如果不提供足够保护，电压冲击就很可能降低器件性能与使用寿 命。上述器件与隔离电源配合使用，能阻断高电压、隔离接地，避免噪声电流进入本地接地， 干扰或损坏敏感电路。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改 进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种带隔离功能的RS485通讯电路，包括微处理器，其特征在于，所述通讯电路还包括RS485收发器芯片、隔离直流电源转换芯片以及6芯水晶头插座；所述微处理器与所述RS485收发器芯片连接；所述RS485收发器芯片与所述6芯水晶头插座连接；所述隔离直流电源转换芯片与所述RS485收发器芯片连接。
2.如权利要求1所述的带隔离功能的RS485通讯电路，其特征在于，所述RS485收发器 芯片是带隔离功能的RS485收发器。
3.如权利要求1所述的带隔离功能的RS485通讯电路，其特征在于，所述通讯电路为抗 干扰电路；所述抗干扰电路包括多层布线印刷电路板；所述多层布线印刷电路板包括顶层布线层、内层地信号布线层、内层电源信号布线层 和底层布线层。
专利摘要本实用新型属于通讯电路领域，具体涉及一种带隔离功能的RS485通讯电路。该带隔离功能的RS485通讯电路，包括微处理器，所述电路还包括RS485收发器芯片、隔离直流电源转换芯片以及6芯水晶头插座；所述微处理器与所述RS485收发器芯片连接；所述RS485收发器芯片与所述6芯水晶头插座连接；所述隔离直流电源转换芯片与所述RS485收发器芯片连接。本实用新型技术方案的优点在于与普通的RS485通讯电路或传统的光电隔离式RS485通讯电路相比，该电路能够达到更好的隔离效果，体积小集成度较高，且能够达到较高的传输速度，为产品内部精密器件提供有效的过压保护，使产品具有很强的抗干扰能力。
文档编号H04M1/738GK201563154SQ20092027810
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者宋志辉, 杨宇, 赵迪 申请人:北京七星华创电子股份有限公司