专利名称：Rs232/rs485信号端口半双工通信无源转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数据转换器，尤其是RS232/RS485信号端口半双工通信无源转换
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背景技术：
智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场 基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个 必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口 RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出 现的RS485解决了这个问题。现有技术的RS232与RS485转换器一般包括两种形式一、使用现有芯片的板级电 路开发；使用RS232转TTL芯片将RS232电平信号转换为TTL电平信号，然后使用TTL转 RS485芯片将TTL电平信号转换为RS485电平信号。二、基于芯片设计的芯片级开发；包括 芯片内电源电路的设计，电荷泵电路及振荡电路的设计，电平逻辑转换控制电路的设计等。 上述转换方式基本上是使用串口取电的方式提供给专用的转换芯片，来完成两种通信串口 的物理层电平转换。这种转换器成本普遍比较高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种RS232/RS485信号端口半双工通信 无源转换器，在电平合符RS232标准和RS485标准基础上，用少量普通离散电子元件搭建电 平转换电路，从而使应用成本降低。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种RS232/RS485信号半双工通信无源转换器RS232发送端TXD通过电阻R4、R5 对地GND分压后与RS485收发端B相连接，RS485收发端B连接在R4和R5之间；RS232接 收端RXD通过电阻R1、二极管Dl的串联支路与RS232发送端TXD相连接；通过PNP三极管 Ql与RS485收发端B相连接；三极管Ql的基极通过电阻R2、R3组成的支路与地GND相连 接；通过电阻R2、二极管D2组成的支路与RS232发送端TXD相连；通过电阻R2、二极管D3 组成的支路与RS485收发端A相连；RS485收发端A与地GND之间设有下拉电阻R6 ；三极管 的发射极和基极之间设有保护二极管D4。本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是本实用新型所做的工作是基于RS232电平规范和RS485电平规范，用少量普通离 散电子元件搭建电平转换电路；设计达到电路所用的元件数量较少，电平合符RS232标准 和RS485标准，从而使应用成本降低。
图1为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种RS232/RS485信号端口半双工通信无源转换器，RS232发送端 TXD通过电阻R4、R5对地GND分压后与RS485收发端B相连接；RS485收发端B连接在R4 和R5之间。RS232接收端RXD通过电阻Rl、二极管Dl的串联支路与RS232发送端TXD相 连接；通过PNP三极管Ql与RS485收发端B相连接，RS232接收端RXD连接三极管Ql的集 电极，RS485收发端B连接三极管Ql的发射极。三极管Ql的基极通过电阻R2、R3组成的 支路与地GND相连接；通过电阻R2、二极管D2组成的支路与RS232发送端TXD相连；通过 电阻R2、二极管D3组成的支路与RS485收发端A相连；RS485收发端A与地GND之间设有 下拉电阻R6 ；三极管的发射极和基极之间设有保护二极管D4。本实用新型的工作原理如下标准电平规范RS232电平信号对串行信号编码的码元电平规定是不归零的负逻辑电平逻辑1:-3 -15V;逻辑0:+3 +15V。RS485电平信号是A、B之间的差分信号发送时A、B对RS485的GND是归零的逻辑互反的电平信号；逻辑“ 1 ” =A-B的电压差为+ (2 6) V表示;逻辑“0，，:Α-Β的电压差为_ (2 6) V表示；接收时A、B对RS485的GND可以存在一定幅度的共模电压；A-B 彡 200mV 代表逻辑 “ 1” ； A-B ( -200mV 代表逻辑 “ 0 ”。当数据流向为从RS232发送到RS485方向时RS485的收发端A、B对RS485收发芯片内部呈高阻输入状态；RS485收发端A引脚 电压被电阻R6下拉到OV ；RS485收发端B引脚电压由电阻R4和R5串联分压得到。通过调 整电阻R4和R5的阻值可以将RS232发送端TXD发送出的电平信号调整到RS485芯片能够 接收的范围；也可以通过调整电阻R4和R5的阻值来调整RS485收发端A、B的带载能力。 当RS232发送端TXD是负电平时，由于RS232接收端RXD是高阻态；当RS485收发端A、B无 数据时，RS232接收端RXD被电阻Rl下拉到负电平；当RS232发送端TXD是正电平时，三极 管Ql被关断，RS485收发端B端信号不会被回传到RS232发送端TXD引脚，即当数据流向 为从RS232发送到RS485方向时，RS232_RXD不会接收到自己发出的数据信号。当数据流向为从RS485发送到RS232方向时当RS485收发端A、B有数据时，逻辑“0”时，RS485收发B端对地为高电平，高电平 信号通过三极管Ql传递到RS232接收端RXD ；逻辑“1”时，RS485收发端B对地为低电平， RS485收发端A对地为高电平，三极管Ql截止，RS232接收端RXD被电阻Rl下拉到负电平。当RS232发送端TXD和RS485收发端A、B同时发送数据时，由于RS485收发端 A、B处于驱动状态，所以不会接收数据；只有当RS232发送端TXD是负电平时，才会接收 到RS485端传送过来的信号。半双工通信方式下这种情况会发生数据混乱，但是不会出现 RS232端和RS485端两端同时发送数据造成驱动端过流的情况。本实用新型所做的工作是基于RS232电平规范和RS485电平规范，用少量普通离散电子元件搭建电平转换电路；设计达到电路所用的元件数量较少，电平合符RS232标准 和RS485标准，从而使应用成本降低。
权利要求一种RS232/RS485信号端口半双工通信无源转换器，其特征在于RS232发送端TXD通过电阻R4、R5对地GND分压后与RS485收发端B相连接，RS485收发端B连接在R4和R5之间；RS232接收端RXD通过电阻R1、二极管D1的串联支路与RS232发送端TXD相连接；通过PNP三极管Q1与RS485收发端B相连接；三极管Q1的基极通过电阻R2、R3组成的支路与地GND相连接；通过电阻R2、二极管D2组成的支路与RS232发送端TXD相连；通过电阻R2、二极管D3组成的支路与RS485收发端A相连；RS485收发端A与地GND之间设有下拉电阻R6；三极管的发射极和基极之间设有保护二极管D4。
专利摘要一种RS232/RS485信号端口半双工通信无源转换器，RS232发送端依次通过电阻R4、R5、R3、R2后与PNP三极管基极相连，三极管的集电极与RS232接收端连接，三极管的发射极与RS485收发端B连接，三极管基极与发射极之间设有二极管D4；RS485收发端B同时连接在电阻R4和R5之间，RS485收发端A通过二极管D3连接在电阻R3和R2之间；RS232接收端依次通过电阻R1、二极管D1、二极管D2连接在电阻R2和R3之间，RS232发送端连接在二极管D1和D2之间。本实用新型是基于RS232电平规范和RS485电平规范，用少量普通离散电子元件搭建电平转换电路，从而使应用成本降低。
文档编号H04L5/14GK201708808SQ20102022958
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者刘宁生 申请人:深圳市科陆电子科技股份有限公司