Rs485电路和用该电路制成的计量仪表的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型具体涉及一种RS485电路和用该电路制成的计量仪表。
【背景技术】
[0002]在工业控制场合，RS485总线因其接口简单，组网方便，传输距离远等特点而得到广泛应用。RS485总线电路一般采用485通信芯片。典型的RS485总线电路如图I所示:总线通信采用MAX485芯片自动完成，芯片的VCC引脚连接电源，GND引脚连接地(GND)，A和B引脚通过第一 /第二信号调整电阻与标准RS485通讯接口连接;芯片的RO引脚为接收引脚，通过接收端隔离模块与外部的485通信信号RxD连接，/RE与DE引脚短接后，通过控制端隔离模块与外部的PLo信号连接，该路PLo信号为RS485通信的控制信号，DI引脚通过发送端隔离模块与外部的485通信信号TxD连接。
[0003 ]目前，RS485通信一般采用上述电路连接完成通信过程。但是，现有的RS485通信电路需要采用三路隔离模块，成本居高不下;而且三路隔离模块的存在，增加了电路故障的概率和风险，使得RS485通信电路可靠性降低；而且现有电路需要三路信号线，其应用在控制器上时需要占用三路控制器的端口，占用较多的控制器的硬件资源。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的之一在于提供一种成本低廉、电路故障率低、占用硬件资源较少的RS485电路。
[0005]本实用新型的目的之二在于提供一种应用所述RS485电路的计量仪表。
[0006]本实用新型提供的这种RS485电路，包括RS485通信芯片、第一信号调整电路、第二信号调整电路、接收端隔离模块和发送端隔离模块，其特征在于还包括反相器电路，反相器电路连接在发送端隔离模块和RS485通信芯片之间。
[0007]所述RS485通信芯片的DI引脚直接与地连接，/RE与DE引脚短接后通过反相器电路和发送端隔离模块与外部485通信电路的TxD引脚连接，RO引脚通过接收端隔离模块与外部485通信电路的RxD引脚连接。
[0008]所述的RS485电路还包括滤波模块，滤波模块与接收端隔离模块连接，用于对RxD信号进行整形和滤波。
[0009]所述的接收端隔离模块和发送端隔离模块均为光耦。
[0010]所述的反相器电路为包括PNP三极管和反相器基极限流电阻的反相器电路。
[0011]所述的滤波模块为包括NPN三极管、滤波器基极限流电阻的滤波电路。
[0012]所述的第一信号调整电路为包括A端上拉电阻、A端TVS管的电路。
[0013]所述的第二信号调整电路为包括B端下拉电阻、B端TVS管的电路。
[0014]本实用新型还提供了一种计量仪表，包括所述的RS485电路。
[0015]本实用新型提供的这种RS485电路，仅采用两路隔离模块和一路反相器电路即可完成之前需要三路隔离模块完成的通讯功能，电路简单，成本低廉;而且隔离模块的减少和器件的减少极大地降低了RS485电路故障的几率和风险，此外，本实用新型的RS485电路只需要两路通信接口，减少了一路通信接口的硬件资源占用，占用硬件资源更少。
【附图说明】
[0016]图I为【背景技术】的功能模块图。
[0017]图2为本实用新型的一种实施例的功能模块图。
[0018]图3为本实用新型的一种实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]如图2所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种RS485电路，包括RS485通信芯片、第一信号调整电路、第二信号调整电路、接收端隔离模块、发送端隔离模块、反相器电路和滤波电路;RS485通信芯片的DI引脚直接与地连接，/RE与DE引脚短接后通过反相器电路和发送端隔离模块与外部485通信电路的TxD引脚连接，RO引脚通过接收端隔离模块、滤波模块与外部485通信电路的RxD引脚连接，芯片的VCC引脚与电源连接，GND引脚与地(GND)连接，芯片的A引脚通过第一信号调整电路、B引脚通过第二信号调整电路与标准RS485接口连接。所述的反相器电路为包括PNP三极管和基极限流电阻的反相器电路，所述的滤波模块为包括NPN三极管、基极限流电阻的滤波电路，所述的第一信号调整电路为包括A端上拉电阻、A端TVS管的电路，所述的第二信号调整电路为包括B端下拉电阻、B端TVS管的电路，所述的隔离模块为光耦电路。
[0020]所述的滤波电路在RS485低速通信时仅有滤波的作用；但是在RS485高速通信时，比如波特率为38400bps时，所述滤波电路有滤波和整形的作用:其将外部信号的RxD信号进行整形和滤波，将外部RxD信号的高电平上升沿和低电平下降沿进行整形和滤波，使上升和下降时间更快；同时由于外部RxD信号一般为MCU控制信号，其MCU控制系统为3. 3V电源系统，而RS485电路为5V电源系统，传统的直接以光耦模块的形式进行隔离会导致光耦模块两端的电压不匹配，从而限制了通讯波特率的提高；而本实用新型采用滤波电路对通讯波形进行整形和滤波后，同时使得光耦两端的电压匹配，以达到RS485高速通信的要求。
[0021]如图3所示为本实用新型的一种实施例的电路原理图：RS485通行芯片采用型号为MAX485的通信芯片，芯片的VCC引脚直接与通信专用电源（图中标示V_RS485)连接，同时再通过电源滤波电容（图中标示C46)接地（图中标示GND_RS485);芯片的A脚通过A端上拉电阻(图中标示R103)与通信专用电源连接，同时也通过A端TVS 二极管（图中标示Dll)与地连接；芯片的B脚通过B端下拉电阻（图中标示R107)与地连接，同时通过B端TVS管接地;芯片的A脚和B脚连接标准RS485通信接口，同时两个引脚之间通过TVS管（图中标示TVSl)连接;芯片的GND引脚直接与地连接。
[0022]RS485芯片的RO引脚为接收端RxD引脚，通过接收端光耦芯片（图中标示U10)与通信专用电源连接，接收端光耦芯片的输出端一端直接与数据电源（图中标示DVCC)连接，同时通过接收端限流电阻（图中标示Rl 18)连接外部的RxD信号（图中标示485_RxD)；接收端光耦芯片的另一输出端通过输出端下拉电阻（图中标示R126)接地，滤波模块采用NPN三极管(图中标示Ql I)组成，NPN三极管的发射极与地连接，集电极与外部RxD信号连接，基极通过滤波器限流电阻（图中标示R119)与光耦芯片的输出端连接。
[0023]RS485芯片的DI引脚直接接地;/RE和DE引脚短接后，连接到反相器电路;反相器电路包括PNP三极管（图中标示Q16)和限流电阻（图中标示Rl 10)，PNP三极管的集电极与RS485芯片的/RE和DE引脚连接，同时通过发送端下拉电阻（图中标示R106 )与地连接;PNP三极管的发射极直接与通信专用电源连接，PNP三极管的基极通过反相器基极限流电阻与发送端隔离模块连接;发送端隔离模块采用光耦芯片（图中标示U13)，光耦芯片的输入端一端通过上拉电阻（图中标示R108)与通信专用电源连接，同时与反相器基极限流电阻连接，输入端的另一端与地连接;光耦芯片的输出端一端通过发送端限流电阻与数字电源连接，输出端的另一端与外部通信的TxD信号（图中标示48 5_TxD )连接。
【主权项】
1.一种RS485电路，包括RS485通信芯片、第一信号调整电路、第二信号调整电路、接收端隔离模块和发送端隔离模块，其特征在于还包括反相器电路，反相器电路连接在发送端隔离模块和RS485通信芯片之间。2.根据权利要求I所述的RS485电路，其特征在于RS485通信芯片的DI引脚直接与地连接，/RE与DE引脚短接后通过反相器电路和发送端隔离模块与外部485通信电路的TxD引脚连接，RO引脚通过接收端隔离模块与外部485通信电路的RxD引脚连接。3.根据权利要求I或2所述的RS485电路，其特征在于还包括滤波模块，滤波模块与接收端隔离模块连接，用于对RxD信号进行整形和滤波。4.根据权利要求I或2所述的RS485电路，其特征在于所述的接收端隔离模块和发送端隔离模块均为光耦。5.根据权利要求I或2所述的RS485电路，其特征在于所述的反相器电路为包括PNP三极管和反相器基极限流电阻的反相器电路。6.根据权利要求3所述的RS485电路，其特征在于所述的滤波模块为包括NPN三极管、滤波器基极限流电阻的滤波电路。7.根据权利要求I或2所述的RS485电路，其特征在于所述的第一信号调整电路为包括A端上拉电阻、六端175管的电路。8.根据权利要求I或2所述的RS485电路，其特征在于所述的第二信号调整电路为包括B端下拉电阻、B端TVS管的电路。9.一种计量仪表，其特征在于包括权利要求I?8之一所述的RS485电路。
【专利摘要】本实用新型公开了一种RS485电路，包括RS485通信芯片、第一信号调整电路、第二信号调整电路、接收端隔离模块和发送端隔离模块，还包括反相器电路，反相器电路连接在发送端隔离模块和RS485通信芯片之间；本实用新型还公开了一种应用所述RS485通信电路的计量仪表。本实用新型仅采用两路隔离模块和一路反相器电路即可完成RS485通讯，电路简单，成本低廉，电路故障的几率和风险较低，减少了一路通信接口的硬件资源占用，占用硬件资源更少；利用所述RS485电路的计量仪表，成本低，电路简单，可靠性高。
【IPC分类】H04B1/40
【公开号】CN205160512
【申请号】CN201521029241
【发明人】曹彦双, 石理宁, 李军, 陈涌, 田仲平
【申请人】威胜集团有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月14日