一种高速带隔离的rs485通信电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及RS485通信电路，尤其涉及一种高速带隔离的RS485通信电路。
【背景技术】
[0002]RS485通信电路总的来说可以分为隔离型和非隔离型，隔离型电路比非隔离型在抗干扰性和稳定性方面都要好的多。如图1所示是通过光耦实现的一种带隔离的RS485通信电路。在图1的电路图中，MAX485芯片内部由一个接收器和一个发送器组成，接收器通过A、B两端来接收由RS485总线传输的电平信号，RO为接收器输出端，通过光耦接单片机的RXD引脚；发送器通过DI引脚接收到由单片机传送的数据后由A、B发送到RS485总线上，DI为发送器输入端，通过光耦接单片机的TXD引脚；/RE、DE引脚分别是接收器、发送器的使能端。由于MAX485芯片是半双工工作，故/RE、DE可通过单片机的一个I/O 口控制。在A端上拉电阻，在B端下拉电阻，从而保证A、B开路或浮空时，输出处于确定状态(输出高电平)。
[0003]然而，该电路通过光耦实现信号隔离，由于光耦转换速度、限流电阻匹配及温度对光耦的影响，通信的波特率很难达到IM以上，并且，MAx485的工作电源并不是一个隔离的电源，为此需设计独立隔离电源电路。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种高速带隔离的RS485通信电路。
[0005]本实用新型包括RS485总线接口、RS485接口芯片U1，所述RS485接口芯片Ul的A、B引脚分别与所述RS485总线接口对应数据线A、B连接；所述RS485接口芯片Ul的RXD引脚为接收器输出端，通过RXD通信线与单片机的RXD引脚相连；所述RS485接口芯片Ul的TXD引脚为发送器输入端，通过TXD通信线与单片机的TXD引脚相连；所述RS485接口芯片Ul的/RE、DE引脚分别为接收器、发送器的使能端，与单片机的一个I/O 口相连，其特征在于:所述RS485接口芯片Ul设有DC/DC转换单元和磁隔离单元，所述RS485接口芯片Ul的VCC引脚接电源，所述RS485接口芯片Ul的VISOIN引脚为隔离电源输入，所述RS485接口芯片Ul的VISOOUT引脚为隔离电源输出。
[0006]本实用新型作进一步改进，所述TXD通信线上并接有第一指示电路，所述RXD通信线上并接有第二指示电路，用于指示数据传输。
[0007]本实用新型作进一步改进，所述第一指示电路包括发光二极管LEDl、电阻R2和稳压二极管ZD2，所述电阻R2 —端接电源，另一端与所述发光二极管LEDl正极和所述稳压二极管ZD2负极相连，所述发光二极管LEDl负极与TXD通信线连接，所述稳压二极管ZD2正极接地；所述第二指示电路包括发光二极管LED2、电阻Rl和稳压二极管ZD1，所述电阻Rl一端接电源，另一端与所述发光二极管LED2正极和所述稳压二极管ZDl负极相连，所述发光二极管LED2负极与RXD通信线连接，所述稳压二极管ZDl正极接地。两个通信LED指示灯应于指示当前电路的通信状态，当有数据发送时LEDl闪烁，当有数据接收时LED2闪烁，便于查找通信故障。
[0008]本实用新型作进一步改进，所述RS485接口芯片Ul和所述RS485总线接口之间设有接口保护电路，用于保护通信接口的安全，防止电压或电流突然变化时损坏电路。
[0009]本实用新型作进一步改进，所述接口保护电路包括热敏电阻PTC1、热敏电阻PTC2和瞬态抑制器D1，所述数据线A上串联热敏电阻PTC1，所述数据线B上串联热敏电阻PTC2，所述瞬态抑制器Dl并联与所述数据线A和数据线B之间。热敏电阻和瞬态抑制器构成的电路，可以有效的保护因意外破坏或人为失误导入市电对串口造成损坏，也可有效降低雷电感应对该接口的影响。
[0010]本实用新型作进一步改进，所述瞬态抑制器Dl集成了两双极性瞬态抑制二极管，它们分别与数据线A和数据线B连接，另一端接地。
[0011]本实用新型作进一步改进，所述RS485接口芯片Ul的VISOIN引脚和VISOOUT引脚短接，并与数据线A、数据线B之间接有防信号反射电路。有效减少因通信距离较长而造成的信号反射。
[0012]本实用新型作进一步改进，所述防信号反射电路包括电阻R3、偏执电阻R4和R6、终端电阻R5、稳压二极管ZD3和拨码开关Kl，所述电阻R3 —端与所述RS485接口芯片Ul的VISOIN引脚和VISOOUT引脚连接，另一端与偏执电阻R4和稳压二极管ZD3负极相连，所述稳压二极管ZD3正极接地，所述偏执电阻R4、终端电阻R5、电阻R6串联，所述电阻R6接地，所述拨码开关Kl 一侧接终端电阻R5两端，另一侧分别与数据线A和数据线B连接。通过拔码开关Kl可以选择终端电阻R5是否接入，方便现场调试。此外，选择性接入偏执电阻R4、R6和终端电阻R5，在RS485通信组成的网络中，起始端设备和末端设备接入终端电阻R5和偏执电阻R4、R6可以减少因通信距离较长而造成的信号反射，提高系统通信能力。
[0013]本实用新型作进一步改进，所述RS485接口芯片Ul为ADM2587E芯片。
[0014]本实用新型作进一步改进，所述ADM2587E芯片Y引脚与A引脚短接，所述ADM2587E芯片Z引脚与B引脚短接，所述ADM2587E芯片第二引脚VCC与电源之间并接有电容Cl和电容C2，所述ADM2587E芯片第八引脚VCC并接有电容C3和电容C4，所述ADM2587E芯片第十二引脚VISOOUT与防反射电路之间并接有电容C5和电容C6，所述ADM2587E芯片第十九引脚VISOIN与防反射电路之间并接有电容C7和电容C8，所述电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8另一端接地。外接电容有效抑制DC/DC转换单元噪声。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:电路简单，实现了真正的信号隔离和电源隔离，不需要独立隔离电源电路，通信速度更是高达16Mbps。通过拔码开关可以选择终端电阻是否接入，方便现场调试，两个通信LED指示灯应于指示当前电路的通信状态，便于查找通信故障。可以有效的保护因意外破坏或人为失误导入市电对串口造成损坏，也可有效降低雷电感应对该接口的影响。
【附图说明】
[0016]图1为现有技术RS485通信电路图；
[0017]图2为本实用新型高速带隔离的RS485通信电路图；
[0018]图3和图4是图2的部分细节放大图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0020]如图2至图4所示，本实用新型高速带隔离的RS485通信电路，包括RS485总线接口、RS485接口芯片Ul，所述RS485接口芯片Ul的A、B引脚分别与所述RS485总线接口对应数据线A、B连接；所述RS485接口芯片Ul的RXD引脚为接收器输出端，通过RXD通信线与单片机的RXD引脚相连；所述RS485接口芯片Ul的TXD引脚为发送器输入端，通过TXD通信线与单片机的TXD引脚相连；所述RS485接口芯片Ul的/RE、DE引脚分别为接收器、发送器的使能端，与单片机的I/O 口相连，其特征在于:所述RS485接口芯片Ul设有DC/DC转换单元和磁隔离单元，所述RS485接口芯片Ul的VCC引脚接电源，所述RS485接口芯片Ul的VISOIN引脚为隔离电源输入，所述RS485接口芯片Ul的VISOOUT引脚为隔离电源输出。[0021 ] 在本实施例中，所述RS485接口芯片Ul为ADM2587E芯片，它包括一个三通道隔离器、一个带三态输出的差分驱动器、一个带三态输入的差分接收器和一个DC/DC转换器，是一款隔离的RS-485/RS-422收发器，可配置成半双工或全双工模式。
[0022]图2中，所述ADM2587E芯片Y引脚与A引脚短接，所述ADM2587E芯片Z引脚与B引脚短接，配置成半双工模式。内部DC/DC转换单元一一DC-DC脉冲变压器的频率为180MHZ，需要足够多的旁路电容来将其噪声抑制到最低，因此，所述ADM2587E芯片第二引脚VCC与电源之间并接有电容Cl和电容C2，所述ADM2587E芯片第八引脚VCC并接有电容C3和电容C4，所述ADM2587E芯片第十二引脚VISOOUT与防反射电路之间并接有电容C5和电容C6，所述ADM2587E芯片第十九引脚VISOIN与防信号反射电路之间并接有电容C7和电容C8，所述电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容