一种通信电路的制作方法

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一种通信电路的制作方法

本实用新型涉及电路技术领域,具体涉及一种通信电路。



背景技术:

在目前常见的控制器中,MCU的供电等级多为+3.3V,而RS485的驱动芯片多使用+5V供电,两种芯片的供电电压等级不同,为了保证信号在MCU和驱动芯片之间传输无误,常见的做法是在两个芯片之间添加一个3.3V和5V的电源转换芯片。

对于部分供电等级为3.3V的MCU,其一些I/O口可以承受5V电压,这时可通过在485芯片和MCU之间串联限流电阻,实现两个芯片间的直接相连。然而485芯片和MCU间的通信线上常常需要添加上、下拉电阻,使通讯的电平更加平稳。这时就会引出一个新的问题,即上、下拉电阻相对限流电阻的位置关系,对485通信电路的影响,具体采用何种位置关系,485电路的传输性能最优,现有技术中并未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种通信电路,以解决在485芯片和MCU之间的通信线上如何设置上、下拉电阻相对限流电阻的位置,以使得485电路的传输性能更优的问题。

为此,本实用新型实施例提供了如下技术方案:

本实用新型第一方面,提供了一种通信电路,包括:微控制单元MCU的TX端口通过第一上拉电阻上拉至第一预定电压,再经过第一限流电阻连接至驱动芯片的D端口;所述MCU的DE端口通过第一下拉电阻下拉至地,再经过第二限流电阻连接至所述驱动芯片的DE端口;所述MCU的INV端口通过第二下拉电阻下拉至地,再经过第三限流电阻连接至所述驱动芯片的INV端口;所述驱动芯片的R端口通过第二上拉电阻上拉至第二预定电压,再经过第四限流电阻连接至所述MCU的RX端口。

可选地,所述第一限流电阻的数量为一个或者多个;和/或,所述第二限流电阻的数量为一个或者多个;和/或,所述第三限流电阻的数量为一个或者多个;和/或,所述第四限流电阻的数量为一个或者多个。

可选地,所述驱动芯片为RS485驱动芯片。

可选地,所述第一预定电压为3.3V;所述第二预定电压为5V。

本实用新型第二方面,提供了另一种通信电路,包括:微控制单元MCU的TX端口通过第一上拉电阻上拉至第一预定电压,再经过第一限流电阻连接至驱动芯片的D端口;所述驱动芯片的DE端口通过第一下拉电阻下拉至地,再经过第二限流电阻连接至所述MCU的DE端口;所述驱动芯片的INV端口通过第二下拉电阻下拉至地,再经过第三限流电阻连接至所述MCU的INV端口;所述驱动芯片的R端口通过第二上拉电阻上拉至第二预定电压,再经过第四限流电阻连接至所述MCU的RX端口。

可选地,所述第一限流电阻的数量为一个或者多个;和/或,所述第二限流电阻的数量为一个或者多个;和/或,所述第三限流电阻的数量为一个或者多个;和/或,所述第四限流电阻的数量为一个或者多个。

可选地,所述驱动芯片为RS485驱动芯片。

可选地,所述第一预定电压为3.3V;所述第二预定电压为5V。

本实用新型实施例技术方案,具有如下优点:

本实用新型实施例提供了一种通信电路,包括:微控制单元MCU的TX端口通过第一上拉电阻上拉至第一预定电压,再经过第一限流电阻连接至驱动芯片的D端口;MCU的DE端口通过第一下拉电阻下拉至地,再经过第二限流电阻连接至驱动芯片的DE端口;MCU的INV端口通过第二下拉电阻下拉至地,再经过第三限流电阻连接至驱动芯片的INV端口;驱动芯片的R端口通过第二上拉电阻上拉至第二预定电压,再经过第四限流电阻连接至该MCU的RX端口。通过上述上拉电阻和下拉电阻相对于限流电阻之间的位置关系,使得RS485电路的传输性能更优。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是上拉电阻和下拉电阻全部靠近MCU侧的位置关系示意图;

图2是上拉电阻和下拉电阻全部靠近RS485侧的位置关系示意图;

图3是根据本实用新型实施的上拉电阻、下拉电阻和限流电阻组成的RS485通信电路示意图;

图4是根据本实用新型实施的上拉电阻、下拉电阻和限流电阻组成的RS485通信电路的另一个示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

对于部分供电等级为3.3V的MCU,其一些I/O口可以承受5V电压,这时可通过在RS485芯片和MCU之间串联限流电阻,实现两个芯片间的直接相连。然而RS485芯片和MCU间的通信线上常常需要添加上、下拉电阻,增加通讯电平的抗干扰能力。这时应该考虑上、下拉电阻相对限流电阻的位置关系,对RS485通信电路的影响,具体采用何种位置关系时,RS485电路的传输性能更优越。

根据上下拉电阻和限流电阻的位置不同,在现有技术中总体可分为以下两种电路。

第一种电路如图1所示,上下拉电阻都靠近MCU侧。在该电路连接方式下,由于RS485驱动芯片R端输出的高电平信号是5V的,R2又是上拉到3.3V,又因为R2不能取很大的值,所以无论如何调整R2和R3的参数,当R端输出高电平时,都会使RX端的电平信号大于3.3V,从而给3.3V电源引入干扰。

第二种电路如图2所示,上下拉电阻都靠近RS485驱动芯片侧。在该电路连接方式下,MCU芯片TX端输出的低电平基本接近0V,而RS485驱动芯片D端口通过上拉电阻R1上拉到5V,由于R1电阻和RS485芯片内部的输入电阻分压,又因为上拉电阻R1不能取得太大,使得D端口的低电平信号往往被抬高,并没有有效的接近0V电压。

针对现有技术中的上述问题,本实用新型实施例提供了一种通信电路,上、下拉电阻和限流电阻相对位置的驱动芯片通信电路如图3所示,微控制单元MCU的TX端口通过第一上拉电阻(R1)上拉至第一预定电压,在一个可选实施例中,第一预定电压为3.3V,再经过第一限流电阻(R6)连接至驱动芯片的D端口;MCU的DE端口通过第一下拉电阻(R7)下拉至地,再经过第二限流电阻(R5)连接至驱动芯片的DE端口;MCU的INV端口通过第二下拉电阻(R8)下拉至地,再经过第三限流电阻(R4)连接至该驱动芯片的INV端口;驱动芯片的R端口通过第二上拉电阻(R2)上拉至第二预定电压,在该驱动芯片为RS485驱动芯片时,该第二预定电压为5V,再经过第四限流电阻(R3)连接至该MCU的RX端口。具体地,第一、二、三、四限流电阻的数量为一个或者多个。

下面结合图3对一个完整的实施例进行详细说明,其中MCU是3.3V电压供电,而RS485驱动芯片是5V电压供电。MCU的串口输出信号TX经上拉电阻R1上拉到3.3V,然后通过限流电阻R6连接到485驱动芯片的D端口;MCU提供的发送使能信号通过DE端口输出,先经下拉电阻R7下拉到地,然后通过限流电阻R5连接到RS485驱动芯片的DE端口;MCU提供的翻转信号通过INV端口输出,先经下拉电阻R8下拉到地,然后通过限流电阻R4连接到RS485驱动芯片的INV端口;RS485驱动芯片接收到的信号从R端口输出,先经上拉电阻R2上拉到5V,然后通过限流电阻R3连接到MCU的RX端口。即在靠近MCU信号端口USART_TX,USART_DE,USART_INV放置上、下拉电阻,其中USART_TX经电阻上拉到3.3v电源,再通过限流电阻;USART_DE,USART_INV经电阻下拉到电源地,再通过限流电阻,在靠近485芯片信号端口,485芯片接收到的信号从R端口经电阻上拉到5v电源,再通过限流电阻。

使用图3方式连接的RS485通信电路,MCU输出的“1”信号,在RS485驱动芯片端测量到的电平接近3.3V;MCU输出的“0”信号,在RS485驱动芯片端测量到的电平接近0V。而RS485驱动芯片输出的“1”信号,在MCU端测量到的电平接近3.3V;RS485驱动芯片输出的“0”信号,在MCU端测量到的电平接近0V。同时由于限流电阻的作用,通信线上的电流非常微弱,同时起到芯片保护和降低通讯时系统功耗的作用。

在另一个可选实施例中提供了另一种通信电路,如图4所示,包括:微控制单元MCU的TX端口通过第一上拉电阻(R1)上拉至第一预定电压,在一个具体的可选实施例中,第一预定电压为3.3V,再经过第一限流电阻(R6)连接至驱动芯片的D端口;驱动芯片的DE端口通过第一下拉电阻(R7)下拉至地,再经过第二限流电阻(R5)连接至该MCU的DE端口;该驱动芯片的INV端口通过第二下拉电阻(R8)下拉至地,再经过第三限流电阻(R4)连接至该MCU的INV端口;该驱动芯片的R端口通过第二上拉电阻(R2)上拉至第二预定电压,在该驱动芯片为RS485驱动芯片时,该第二预定电压为5V,再经过第四限流电阻(R3)连接至该MCU的RX端口。具体地,第一、二、三、四限流电阻的数量为一个或者多个。

使用图4方式连接的RS485通信电路,MCU输出的“1”信号,在RS485驱动芯片端测量到的电平接近3.3V;MCU输出的“0”信号,在RS485驱动芯片端测量到的电平接近0V。而RS485驱动芯片输出的“1”信号,在MCU端测量到的电平接近3.3V;RS485驱动芯片输出的“0”信号,在MCU端测量到的电平接近0V。同时由于限流电阻的作用,通信线上的电流非常微弱,同时起到芯片保护和降低通讯时系统功耗的作用。

通过本实用新型RS485芯片和MCU之间通过限流电阻,实现两个芯片间的直接相连,大大节约了电路设计成本,并且明确了上、下拉电阻相对限流电阻的位置关系,有效提高了RS485电路的传输性能。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

再多了解一些
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