RS485通讯防干扰模块的制作方法

本发明涉及一种rs485通讯防干扰模块，属于通信技术领域。

背景技术：

目前，rs485通讯在工业自动化与仪表领域应用十分普遍，表现出较大优势，但emc干扰问题仍然存在。常用的抗干扰措施有：可靠接地、加终端电阻、防雷、屏蔽线、强弱电分离布线等。rs485差分通讯方式提高了抗干扰能力，但共模干扰和信号衰减问题没有得到有效解决，市场上目前也有抗干扰模块，基本是通过外加特殊抗干扰rs485芯片和防雷元件得以改善，但在一些干扰源多、干扰信号强、对干扰敏感性要求高的场合，仍然表现出一些难以判断和解决的现场问题，给自动化生产线带来一些问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种rs485通讯防干扰模块，在rs485远距离通讯时，利用两个此模块配合使用，提高通讯抗干扰能力，保障通讯信号不丢、不衰减、不失真。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种rs485通讯防干扰模块，它包括dc/dc隔离电源、ab电压信号隔离电路、485芯片电路和ab信号电压/电流转换电路，所述dc/dc隔离电源的输入端与通讯设备的电源端口相连，所述ab电压信号隔离电路的电源端分别与dc/dc隔离电源的输出端和通讯设备的电源端口相连，所述ab电压信号隔离电路的信号输入端与通讯设备的485接口相连，所述ab电压信号隔离电路的输出端与485芯片电路相连，所述ab信号电压/电流转换电路的电源端与dc/dc隔离电源的输出端相连，所述ab信号电压/电流转换电路的信号输入端与485芯片电路相连，所述ab信号电压/电流转换电路的信号输出端与输出接口相连。

进一步，所述ab电压信号隔离电路设置有两路，两路所述ab电压信号隔离电路的输出端均与485芯片电路相连，起到双向信号传输的作用。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1、本发明采用隔离电源设计，减少各设备本身电源对信号的干扰。

2、本发明采用总线信号采用4-20ma电流信号，提高了抗干扰能力。

3、本发明有利于远距离信号传输。

4、本发明体积小，接线简单。

附图说明

图1为本发明的rs485通讯防干扰模块的原理框图；

图2为本发明的rs485通讯防干扰模块的电路简图；

图3为本发明的rs485通讯防干扰模块的使用连接简图.

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种rs485通讯防干扰模块，它包括dc/dc隔离电源、ab电压信号隔离电路、485芯片电路和ab信号电压/电流转换电路；采用隔离电源设计，rs485总线上信号与各连接设备不共电源地，相互隔离，减少各设备本身电源对信号的干扰；总线信号采用4-20ma电流信号，电流信号与电压信号相比，更有利于远距离传输，更能保障通讯信号不丢、不衰减、不失真；485通讯为半双工通讯，本发明实现了电流信号与电压信号的双向转换及485芯片发送端与接受端的使能控制。

dc/dc隔离电源的输入端与通讯设备的电源端口相连，ab电压信号隔离电路的电源端分别与dc/dc隔离电源的输出端和通讯设备的电源端口相连，ab电压信号隔离电路的信号输入端与通讯设备的485接口相连，ab电压信号隔离电路的输出端与485芯片电路相连，ab信号电压/电流转换电路的电源端与dc/dc隔离电源的输出端相连，ab信号电压/电流转换电路的信号输入端与485芯片电路相连，ab信号电压/电流转换电路的信号输出端与输出接口相连。

如图2所示，本发明不需要外加开关电源，利用通讯设备自身的5v电源给dc/dc隔离电源供电，产生隔离5v电压，给后端电路供电，这两路不共地5v电源分别作为ab电压信号隔离电路的初、次级的供电。当设备1发出信号时，485通讯的a、b信号经ab电压信号隔离电路后转变为a1、b1隔离信号，485芯片电路保证此信号转换过程同步，再经ab信号电压/电流转换电路转换为电流信号ai、bi通过输出接口输出。反之，设备1接收信号时，转换过程为电流信号ai、bi转换为a1、b1信号，再转换为a、b信号。

如图2所示，dc/dc隔离电源采用mc34063电源芯片与高频变压器t1、t2、t3、场效应管q2及周边电阻、二极管电路组成dc/dc转换电路，用于产生隔离dc5v电源，此dc5v与输入vc5v互相隔离。t3、d3、c3为电源反馈电路，目的为得到稳定的dc5v电源。

如图2所示，ab电压信号隔离电路设置有两路，两路ab电压信号隔离电路的输出端均与485芯片电路相连，ab电压信号隔离电路采用四个高速隔离光耦g1-g4，两个为一组，起到双向信号传输的作用。

如图2所示，485芯片电路采用rs485通讯芯片adm487，用于信号转换同步。

如图2所示，ab信号电压/电流转换电路包括电阻r17、r18和电阻r15、r16，dc5v电源通过两个光耦g1、g2分别串联电阻r17与r18变为电流信号ai、bi，电阻r15、r16用于将电流信号ai、bi反向转变为电压信号a1、b1。

如图3所示，j1、j2为接线端子。使用时总线上，有几个需要抗干扰的设备，就加几个本发明的rs485通讯防干扰模块，j1接线端子与设备连接，j2端子为输出接口，用于连接485延长线。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种rs485通讯防干扰模块，其特征在于：它包括dc/dc隔离电源、ab电压信号隔离电路、485芯片电路和ab信号电压/电流转换电路，所述dc/dc隔离电源的输入端与通讯设备的电源端口相连，所述ab电压信号隔离电路的电源端分别与dc/dc隔离电源的输出端和通讯设备的电源端口相连，所述ab电压信号隔离电路的信号输入端与通讯设备的485接口相连，所述ab电压信号隔离电路的输出端与485芯片电路相连，所述ab信号电压/电流转换电路的电源端与dc/dc隔离电源的输出端相连，所述ab信号电压/电流转换电路的信号输入端与485芯片电路相连，所述ab信号电压/电流转换电路的信号输出端与输出接口相连。

2.根据权利要求1所述的rs485通讯防干扰模块，其特征在于：所述ab电压信号隔离电路设置有两路，两路所述ab电压信号隔离电路的输出端均与485芯片电路相连，起到双向信号传输的作用。

技术总结
本发明公开了一种RS485通讯防干扰模块，它包括DC/DC隔离电源、AB电压信号隔离电路、485芯片电路和AB信号电压/电流转换电路，所述DC/DC隔离电源的输入端与通讯设备的电源端口相连，所述AB电压信号隔离电路的电源端分别与DC/DC隔离电源的输出端和通讯设备的电源端口相连，所述AB电压信号隔离电路的信号输入端与通讯设备的485接口相连，所述AB电压信号隔离电路的输出端与485芯片电路相连，所述AB信号电压/电流转换电路的电源端与DC/DC隔离电源的输出端相连，所述AB信号电压/电流转换电路的信号输入端与485芯片电路相连。本发明提供一种RS485通讯防干扰模块，在RS485远距离通讯时，利用两个此模块配合使用，提高通讯抗干扰能力，保障通讯信号不丢、不衰减、不失真。

技术研发人员：潘天堂;陈新;姚翔
受保护的技术使用者：常州机电职业技术学院
技术研发日：2020.03.10
技术公布日：2020.07.03