专利名称：一种rs485通信隔离模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通信隔离模块，具体涉及一种RS485通信隔离模块。
背景技术：
目前，工业现场采集的各种数据输出的信号均为TTL信号，由于数字信号在传输过程中会出现信号衰减的问题，因此TTL传输的距离很短，所以为了使数字信号能够长距离传输将TTL信号转换为RS485信号，此外，由于大部分PLC、DSC和工业组态软件的接口均为RS485接口，因此工业现场采集的各种数据也需要转换成RS485信号后才能与PLC、DSC 和工业组态软件进行通信，因此RS485转换模块已经广泛应用于工业生产中。但是现有技术中的RS485转换模块的输入信号和输出信号也不具备隔离功能，因此转换后的RS485信号抗干扰能力不强，传输距离还是有限制，同时现有技术中的RS485转换模块不具备DC/DC 信号隔离的功能，造成为RS485供电的电源不稳定。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有输入信号隔离功能、输出信号隔离功能，令 RS485信号抗干扰能力更强，传输更远的RS485通信隔离模块。为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种RS485通信隔离模块，包括RS485转换电路，所述RS485转换电路的输入端用于与信号输入接口互相通信，输出端用于与信号输出端口互相通信，还包括输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，所述输入信号隔离电路串联于信号输入接口与RS485转换电路之间，输出信号隔离电路串联于RS485转换电路与信号输出接口之间。还包括DC/DC电源隔离电路，所述DC/DC电源隔离电路的输入端用于连接单片机系统电源，DC/DC电源隔离电路的输出端分连接RS485转换电路、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路的电源输入端。所述输入信号隔离电路包括第一光耦、第二光耦和第三光耦；所述RS485转换电路包括RS485转换芯片；所述DC/DC电源隔离电路包括DC/DC隔离芯片；所述输出信号隔离电路包括第一隔离电路和第二隔离电路，所述DC/DC隔离芯片的电源输入端用于连接单片机系统的电源，电源输出端分别连接输入信号隔离电路、第一隔离电路、第二隔离电路和 RS485转换芯片的电源输入端；所述第一光耦中发光二极管的阴极用于连接单片机的数据串行发送引脚，阳极用于连接单片机系统的电源，第一光耦中三极管的发射极连接转换芯片的驱动器输入端，集电极接地；所述第二光耦中三极管的集电极用于连接单片机同步时钟脉冲引脚，发射极用于连接单片机系统的电源，所述第二光耦中发光二极管的阳极连接DC/DC隔离芯片的输出端，阴极连接RS485转换芯片的接收器输出管脚；所述第三光耦中发光二极管的阴极用于连接单片机的控制信号输出端，阳极用于连接单片机系统电源，第三光耦中三极管的集电极分别连接RS485转换芯片的接收器输出使能端和驱动器输出使能端；[0009]所述RS485转换芯片的接收器同相输入端通过第一隔离电路用于连接485总线的第一输入接口，反相输入端通过第二隔离电路用于连接485总线的第二输入接口。采用以上技术手段，本实用新型可以达到如下的技术效果由于本实用新型设置有输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，令RS485转换后的信号也更加稳定，信号的传输距离也会更长。同时本实用新型还设置了 DC/DC电源隔离电路，能够将单片机系统提供的电源进行DC/DC隔离，令RS485转换模块得到的电压更加稳定，因此RS485转换模块工作时也会更加稳定。
图1是本实用新型的组成框图；图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示本实用新型包括单片机系统电源、DC/DC电源隔离电路、输入信号隔离电路、输出信号隔离电路和RS485转换电路，所述输入信号隔离电路的信号输入端用于与信号输入接口相连接，信号输出端与RS485转换电路相连接，输出信号隔离电路的输入端与RS485转换电路的信号输出端相连接，输出端用于与信号输出接口相连接；所述单片机系统电源通过DC/DC电源隔离电路的输出端分别连接连接RS485转换电路的电源输入端、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路的电源输入端。如图2所示所述输入信号隔离电路包括第一光耦U1、第二光耦U2和第三光耦 U3 ；所述RS485转换电路包括RS485转换芯片U4(采用MAX13485芯片)；所述DC/DC电源隔离电路包括DC/DC隔离芯片TO;所述输出信号隔离电路包括第一限流电阻R13、第二限流电阻R14、第一上拉电阻R15和第二上拉电阻R16。所述DC/DC隔离芯片TO的电源输入端 VIN用于连接单片机系统的电源VCC，电源输出端VO分别连接输入信号隔离电路、输出信号隔离电路和RS485转换芯片U4的电源输入端。所述第一光耦Ul中发光二极管的阴极通过第一电阻Rl用于连接单片机的数据串行发送引脚RXD，阳极用于连接单片机系统的电源VCC，第一光耦Ul中三极管的发射极通过第六电阻R6连接RS485转换芯片U4的驱动器输入端DI，同时还连接DC/DC隔离芯片的电源输出端V0，集电极通过第七电阻R7接地，同时还通过第八电阻R8连接第一三极管Ql的基极，所述第一三极管Ql的发射极接地，集电极连接RS485转换芯片U4的驱动器输入端 DI ；所述第二光耦U2中三极管的集电极通过第二电阻R2连接第二三极管Q2的集电极，发射极用于连接单片机系统的电源VCC，所述第二三极管Q2的发射极用于连接单片机的同步时钟脉冲引脚T)(D，基极通过第三电阻R3连接第二光耦U2中三极管的集电极，同时第二三极管Q2的集电极还接地，所述第二光耦U2中发光二极管的阳极连接DC/DC隔离芯片TO的输出端，阴极通过第九电阻R9连接RS485转换芯片U4的接收器输出管脚RO ；所述第三光耦U3中发光二极管的阴极用于连接单片机的控制信号输出端Pl. 1，第三光耦U3中发光二极管U2的阳极用于连接单片机电源VCC，第三光耦U3中三极管的集电极通过第十电阻RlO 连接RS485转换芯片U4的接收器输出使能端RE，同时还直接连接RS485转换芯片U4的驱动器输出使能端DE，所述RS485转换芯片U4的接收器输出使能端RE还接地，驱动器输出使能端DE还通过第i^一电阻Rll接地。所述RS485转换芯片U4的接收器同相输入端A通过第一限流电阻R13用于连接 485总线的第一输入接口，同时还通过第一限流电阻R13与第一上拉电阻R15组成的串联电路用于连接单片机系统的电源VCC，RS485转换芯片U4的接收器反相输入端B通过第二限流电阻R14用于连接485总线的第二输入接口，同时还通过第二限流电阻R14与第二上拉电阻R16组成的串联电路用于连接单片机系统的电源VCC ；所述RS485转换芯片U4的电源输入端还通过第十二电阻R12连接发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极接地， RS485转换芯片U4的接地端GND接地，同时通过第一电阻器Cl连接DC/DC隔离芯片U5的电源输出端VO。本实用新型的DC/DC隔离芯片U5将单片机系统的电源VCC进行隔离，并将输出的电源供给RS485转换芯片U4、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路。单片机控制信号输出管脚Pl. 1控制RS485转换芯片U4的输入或者输出当单片机的控制信号输出管脚Pl. 1输出高电平时，第三光耦U3不导通，因此RS485转换芯片U4的驱动器输出使能端 DE和接收器输出使能端RE均为低电平，RS485转换芯片U4的接收器输出管脚RO为低电平， 此时第二光耦U2导通，485总线的信号通过输出信号隔离电路输送给RS485转换芯片U4， 信号经过RS485转换芯片U4转换后经输入信号隔离电路中的第二光耦U2输送给单片机的数据串行发送引脚RXD ；当单片机控制信号输出管脚Pl. 1为低电平时，第三光耦U3导通， RS485转换芯片U4的驱动器输出使能端DE与接受器输出使能端RE均为高电平，RS485转换芯片U4的接收器输出管脚RO也为高电平，第二光耦U2不导通，单片机的同步时钟脉冲引脚T)(D发出低电平信号后，令第一光耦Ul导通，此时由于RS485转换芯片U4的接收器输出使能端RE与驱动器输出使能端DE均为高电平，因此RS485转换芯片U4的驱动器输出管脚DI打开，单片机输出信号经由RS485转换芯片U4的驱动器输入管脚进入RS485转换芯片U4进行信号转换，转换好的信号通过输出信号隔离电路的隔离处理后输出给485总线。本实用新型设置的输入信号隔离电路和输出信号隔离电路能够令单片机输入或者输出的信号更加稳定，传输距离更远，抗干扰能力更强，而采用DC/DC隔离芯片将单片机系统电源进行隔离后再供给RS485转换芯片U4,令RS485转换芯片U4工作更稳定，能够更好的应用于工业领域。
权利要求1.一种RS485通信隔离模块，包括RS485转换电路，所述RS485转换电路的输入端用于与信号输入接口互相通信，输出端用于与信号输出端口互相通信，其特征在于还包括输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，所述输入信号隔离电路串联于信号输入接口与RS485 转换电路之间，输出信号隔离电路串联于RS485转换电路与信号输出接口之间。
2.如权利要求1所述的RS485通信隔离模块，其特征在于还包括DC/DC电源隔离电路，所述DC/DC电源隔离电路的输入端用于连接单片机系统电源，DC/DC电源隔离电路的输出端分连接RS485转换电路、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路的电源输入端。
3.如权利要求2所述的RS485通信隔离模块，其特征在于所述输入信号隔离电路包括第一光耦、第二光耦和第三光耦；所述RS485转换电路包括RS485转换芯片；所述DC/DC 电源隔离电路包括DC/DC隔离芯片；所述输出信号隔离电路包括第一隔离电路和第二隔离电路，所述DC/DC隔离芯片的电源输入端用于连接单片机系统的电源，电源输出端分别连接输入信号隔离电路、第一隔离电路、第二隔离电路和RS485转换芯片的电源输入端；所述第一光耦中发光二极管的阴极用于连接单片机的数据串行发送引脚，阳极用于连接单片机系统的电源，第一光耦中三极管的发射极连接转换芯片的驱动器输入端，集电极接地；所述第二光耦中三极管的集电极用于连接单片机同步时钟脉冲引脚，发射极用于连接单片机系统的电源，所述第二光耦中发光二极管的阳极连接DC/DC隔离芯片的输出端， 阴极连接RS485转换芯片的接收器输出管脚；所述第三光耦中发光二极管的阴极用于连接单片机的控制信号输出端，阳极用于连接单片机系统电源，第三光耦中三极管的集电极分别连接RS485转换芯片的接收器输出使能端和驱动器输出使能端；所述RS485转换芯片的接收器同相输入端通过第一隔离电路用于连接485总线的第一输入接口，反相输入端通过第二隔离电路用于连接485总线的第二输入接口。
专利摘要本实用新型涉及一种通信隔离模块，具体涉及一种RS485通信隔离模块。包括RS485转换电路、输入信号隔离电路和输出信号隔离电路，所述RS485转换电路的输入端用于与信号输入接口互相通信，输出端用于与信号输出端口互相通信，所述输入信号隔离电路串联于信号输入接口与RS485转换电路之间，输出信号隔离电路串联于RS485转换电路与信号输出接口之间。本实用新型设置的输入信号隔离电路和输出信号隔离电路能够令单片机输入或者输出的信号更加稳定，传输距离更远，抗干扰能力更强，能够更好的应用于工业领域。
文档编号H04L29/10GK202268916SQ20112043066
公开日2012年6月6日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者张磊 申请人:河南驰诚电气有限公司