一种TTL转485模块的信号传输检测装置

一种ttl转485模块的信号传输检测装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种ttl转485模块的信号传输检测装置，属于电子技术领域。


背景技术：

2.目前，ttl转485模块在信息通讯中应用广泛，有效解决了传输距离的问题。在使用该模块的过程中不可避免的会造成该模块的损坏，那么及时分辨这些模块就显得尤为重要。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种ttl转485模块的信号传输检测装置，在ttl转485模块u1的输出端安装检测电路，能够对ttl转485模块的好坏以led1灯显示其检测结果。
4.本实用新型技术方案是：一种ttl转485模块的信号传输检测装置，包括集成运放电路1、分压电路2、窗口比较器ⅰ3、窗口比较器ⅱ4、d触发器5、555多谐振荡电路6、八路模拟开关cd4051、单刀双掷开关s1、ttl转485模块u1、与门g1和发光二极管led1；
5.电源vcc通过单刀双掷开关s1与ttl转485模块u1连接，ttl转485模块u1、集成运放电路1、八路模拟开关cd4051、分压电路2依次连接，分压电路2分别与窗口比较器ⅰ3、窗口比较器ⅱ4连接，窗口比较器ⅰ3再与d触发器5连接，d触发器5还与555多谐振荡电路6连接，555多谐振荡电路6还连接八路模拟开关cd4051与ttl转485模块u1，窗口比较器ⅱ4、d触发器5还与与门g1的输入端连接，与门g1的输出端通过电阻r12连接到发光二极管led1的阳极，发光二极管led1的阴极接地。
6.进一步地，所述集成运放电路1作减法运算，用于计算待检测ttl转485模块u1的输出端b和a的电压差，窗口比较器ⅰ3、窗口比较器ⅱ4用于比较ttl转485模块u1的输出端b和a的电压差是否在标准范围内，ttl转485模块u1的输出端b和a的电压差比较结果用与门g1进行逻辑运算后，以发光二极管led1的发光情况判断该ttl转485模块u1是否正常工作。
7.进一步地，所述集成运放电路1包括电压比较器a1、电阻r1、r2、rf1、rf2；所述电阻r1的第一端连接着电压比较器a1反向端，电阻r2的第一端连接着电压比较器a1同向端，电阻rf1的第一端接在电压比较器a1的反向端，电阻rf1的第二端接电压比较器a1的输出端、八路模拟开关cd4051的3管脚，电阻rf2的第一端接电压比较器a1的同向端，电阻rf2的第二端接地；所述ttl转485模块u1的rxd端连接单刀双掷开关s1的第一端，b端和a端分别连接着集成运放电路1的电阻r1的第二端和电阻r2的第二端，单刀双掷开关s1的第二端接vcc，单刀双掷开关s1的第三端接地。
8.进一步地，所述分压电路2包括电阻r3、r4、r5、r6、r7、r8；电阻r3、r4、r5依次串联后的一端接在输入电源vcc端，依次串联后的另一端接地，r6、r7、r8依次串联后的一端接地，依次串联后的另一端接在输入电源
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vee端，便于外电路进行分压采样；电阻r3与r4的连接端连接着窗口比较器ⅰ3的电压比较器a2的同向端，电阻r4与r5的连接端连接着窗口比较
器ⅰ3的电压比较器a3的反向端，电阻r5与r6的连接端接地，电阻r6与r7的连接端连接着窗口比较器ⅱ4的电压比较器a4的同向端，电阻r7与r8的连接端接窗口比较器ⅱ4的电压比较器a5的反向端，电压比较器a2的反向端、电压比较器a3的同向端均接八路模拟开关cd4051的14引脚，电压比较器a4的反向端、电压比较器a5的同向端均接八路模拟开关cd4051的13引脚。
9.进一步地，所述窗口比较器ⅰ3由电压比较器a2、电压比较器a3、二极管d1、d2构成；窗口比较器ⅰ3中电压比较器a2的反向端连接着电压比较器a3的同向端且接八路模拟开关cd4051的14引脚，电压比较器a2的正向端接分压电路2中的电阻r3与r4的连接端，电压比较器a3的反向端接分压电路2中的电阻r4与r5的连接端，电压比较器a2的输出端连接着二极管d1的阳极，电压比较器a3的输出端连接着二极管d2的阳极，再将两个二极管d1、d2的阴极相连作为窗口比较器ⅰ3的输出端，窗口比较器ⅰ3的输出端连接着d触发器5的d端和电阻r9的一端，电阻r9的另一端接地。
10.进一步地，所述窗口比较器ⅱ4由电压比较器a4、电压比较器a5、二极管d3、d4构成；窗口比较器ⅱ4中电压比较器a4的反向端连接着电压比较器a5的同向端且接八路模拟开关cd4051的13引脚，电压比较器a4的正向端接分压电路2中的电阻r6与r7的连接端，电压比较器a5的反向端接分压电路2中的电阻r7与r8的连接端，电压比较器a4的输出端连接着二极管d3的阳极，电压比较器a5的输出端连接着二极管d4的阳极，再将两个二极管d3、d4的阴极相连作为窗口比较器ⅱ4的输出端，窗口比较器ⅱ4的输出端连接着与门g1的第一个输入端。
11.进一步地，所述d触发器5的cp端接555多谐振荡电路6中ne555芯片的3脚，输出端q端连接着与门g1的第二个输入端，与门g1的输出端通过电阻r12连接到发光二极管led1的阳极，发光二极管led1的阴极接地。
12.进一步地，所述555多谐振荡电路6包括ne555芯片、电阻r10、r11、电容c1、c2；ne555芯片的4脚连接着ttl转485模块u1的rxd端和电阻r10的第一端，ne555芯片的8脚接vcc,ne555芯片的7脚同时连接着电阻r10的第二端、r11的第一端，ne555芯片的2脚同时连接电容c1的第一端、电阻r11的第二端,电容c1的第二端接地，ne555芯片的5脚通过电容c2接地，ne555芯片的1脚接地，ne555芯片的输出端3脚与d触发器5的cp端连接。
13.进一步地，所述八路模拟开关cd4051的3管脚接集成运放电路1的输出端，八路模拟开关cd4051的9、10脚始终接地，11脚连接到单刀双掷开关s1与ttl转485模块u1的连接端上，13脚接窗口比较器ⅱ4的输入端，14脚接窗口比较器ⅰ3的输入端。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种ttl转485模块u1信号传输检测装置，在ttl转485模块u1的信号输出端安装检测电路对其功能进行检测，便于提醒工作人员对损坏模块及时处理。本实用新型能够对ttl转485模块的好坏以led1显示其检测结果，同时，结构简单，容易操作。
附图说明
15.图1是本实用新型的电路原理图。
16.图1中各标号：1
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集成运放电路，2
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分压电路，3
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窗口比较器ⅰ，4
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窗口比较器ⅱ，5
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d触发器，6
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555多谐振荡电路，a1～a5
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电压比较器，r1～r12、rf1～rf2
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电阻，d1～d4
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二极
管，led1
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发光二极管，s1
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单刀双掷开关，g1
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与门，c1～c2电容。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
18.实施例1：如图1所示，一种ttl转485模块的信号传输检测装置，包括集成运放电路1、分压电路2、窗口比较器ⅰ3、窗口比较器ⅱ4、d触发器5、555多谐振荡电路6、八路模拟开关cd4051、单刀双掷开关s1、ttl转485模块u1、与门g1和发光二极管led1；
19.电源vcc通过单刀双掷开关s1与ttl转485模块u1连接，ttl转485模块u1、集成运放电路1、八路模拟开关cd4051、分压电路2依次连接，分压电路2分别与窗口比较器ⅰ3、窗口比较器ⅱ4连接，窗口比较器ⅰ3再与d触发器5连接，d触发器5还与555多谐振荡电路6连接，555多谐振荡电路6还连接八路模拟开关cd4051与ttl转485模块u1，窗口比较器ⅱ4、d触发器5还与与门g1的输入端连接，与门g1的输出端通过电阻r12连接到发光二极管led1的阳极，发光二极管led1的阴极接地。
20.进一步地，所述集成运放电路1作减法运算，用于计算待检测ttl转485模块u1的输出端b和a的电压差，窗口比较器ⅰ3、窗口比较器ⅱ4用于比较ttl转485模块u1的输出端b和a的电压差是否在标准范围内，ttl转485模块u1的输出端b和a的电压差比较结果用与门g1进行逻辑运算后，以发光二极管led1的发光情况判断该ttl转485模块u1是否正常工作。
21.进一步地，所述集成运放电路1包括电压比较器a1、电阻r1、r2、rf1、rf2；所述电阻r1的第一端连接着电压比较器a1反向端，电阻r2的第一端连接着电压比较器a1同向端，电阻rf1的第一端接在电压比较器a1的反向端，电阻rf1的第二端接电压比较器a1的输出端、八路模拟开关cd4051的3管脚，电阻rf2的第一端接电压比较器a1的同向端，电阻rf2的第二端接地；所述ttl转485模块u1的rxd端连接单刀双掷开关s1的第一端，b端和a端分别连接着集成运放电路1的电阻r1的第二端和电阻r2的第二端，单刀双掷开关s1的第二端接vcc，单刀双掷开关s1的第三端接地。
22.进一步地，所述分压电路2包括电阻r3、r4、r5、r6、r7、r8；电阻r3、r4、r5依次串联后的一端接在输入电源vcc端，依次串联后的另一端接地，r6、r7、r8依次串联后的一端接地，依次串联后的另一端接在输入电源
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vee端，便于外电路进行分压采样；电阻r3与r4的连接端连接着窗口比较器ⅰ3的电压比较器a2的同向端，电阻r4与r5的连接端连接着窗口比较器ⅰ3的电压比较器a3的反向端，电阻r5与r6的连接端接地，电阻r6与r7的连接端连接着窗口比较器ⅱ4的电压比较器a4的同向端，电阻r7与r8的连接端接窗口比较器ⅱ4的电压比较器a5的反向端，电压比较器a2的反向端、电压比较器a3的同向端均接八路模拟开关cd4051的14引脚，电压比较器a4的反向端、电压比较器a5的同向端均接八路模拟开关cd4051的13引脚。
23.进一步地，所述窗口比较器ⅰ3由电压比较器a2、电压比较器a3、二极管d1、d2构成；窗口比较器ⅰ3中电压比较器a2的反向端连接着电压比较器a3的同向端且接八路模拟开关cd4051的14引脚，电压比较器a2的正向端接分压电路2中的电阻r3与r4的连接端，电压比较器a3的反向端接分压电路2中的电阻r4与r5的连接端，电压比较器a2的输出端连接着二极管d1的阳极，电压比较器a3的输出端连接着二极管d2的阳极，再将两个二极管d1、d2的阴极相连作为窗口比较器ⅰ3的输出端，窗口比较器ⅰ3的输出端连接着d触发器5的d端和电阻r9
的一端，电阻r9的另一端接地。
24.进一步地，所述窗口比较器ⅱ4由电压比较器a4、电压比较器a5、二极管d3、d4构成；窗口比较器ⅱ4中电压比较器a4的反向端连接着电压比较器a5的同向端且接八路模拟开关cd4051的13引脚，电压比较器a4的正向端接分压电路2中的电阻r6与r7的连接端，电压比较器a5的反向端接分压电路2中的电阻r7与r8的连接端，电压比较器a4的输出端连接着二极管d3的阳极，电压比较器a5的输出端连接着二极管d4的阳极，再将两个二极管d3、d4的阴极相连作为窗口比较器ⅱ4的输出端，窗口比较器ⅱ4的输出端连接着与门g1的第一个输入端。
25.进一步地，所述d触发器5的cp端接555多谐振荡电路6中ne555芯片的3脚，输出端q端连接着与门g1的第二个输入端，与门g1的输出端通过电阻r12连接到发光二极管led1的阳极，发光二极管led1的阴极接地。
26.进一步地，所述555多谐振荡电路6包括ne555芯片、电阻r10、r11、电容c1、c2；ne555芯片的4脚连接着ttl转485模块u1的rxd端和电阻r10的第一端，ne555芯片的8脚接vcc,ne555芯片的7脚同时连接着电阻r10的第二端、r11的第一端，ne555芯片的2脚同时连接电容c1的第一端、电阻r11的第二端,电容c1的第二端接地，ne555芯片的5脚通过电容c2接地，ne555芯片的1脚接地，ne555芯片的输出端3脚与d触发器5的cp端连接。
27.进一步地，所述八路模拟开关cd4051的3管脚接集成运放电路1的输出端，八路模拟开关cd4051的9、10脚始终接地，11脚连接到单刀双掷开关s1与ttl转485模块u1的连接端上，13脚接窗口比较器ⅱ4的输入端，14脚接窗口比较器ⅰ3的输入端。
28.本实用新型的工作原理是：
29.利用ttl转485模块u1输出的信号为差分信号，以两根通信线的电压差来进行检测。即a、b两端压差在+6～+2表示为“1”，在
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6～
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2表示为“0”。单刀双掷开关s1初始连接状态为接电源vcc端。
30.当输入信号经ttl转485模块u1转化后，从ttl转485模块u1的a、b端输出到集成运放电路1的同相端和反向端进行减法运算。
31.单刀双掷开关s1接高电平，检测ttl转485模块u1能否正确转化高电平信号。cd4051模拟电子开关的三个地址端9、10脚接地，11脚接高电平，集成运放电路1的运算结果经cd4051模拟电子开关3脚由14脚输出到窗口比较器ⅰ3进行电压比较，当电压大于窗口比较器ⅰ3的下限电压且小于窗口比较器ⅰ3的上限电压时，窗口比较器ⅰ3输出高电平进入d触发器5的d端，d触发器5的cp端接收到555多谐振荡电路6产生的上升沿激励d触发器5的q端储存d端的瞬时信号，即q端输出的高电平。
32.单刀双掷开关s1接低电平，检测ttl转485模块u1能否正确转化低电平信号，555多谐振荡电路6的3脚不再发出脉冲信号，d触发器5的q端维持从窗口比较器ⅰ3输出到d触发器5的d端的电平状态。集成运放电路1的运算结果经cd4051模拟电子开关3脚由13脚到窗口比较器ⅱ4进行电压比较，当电压大于窗口比较器ⅱ4的下限电压且小于窗口比较器ⅱ4的上限电压时,输出高电平进入与门g1。
33.窗口比较器ⅱ4的输出与d触发器5的q端输出同时作为与门g1的两个输入，若与门g1输出为高电平，经过电阻r12后发光二极管led1发光，即说明该模块成功将ttl信号转为了485信号，验证该ttl转485模块u1功能正常。
34.特别地，当从cd4051的14管脚输出的电压不满足大于窗口比较器ⅰ3的下限电压且小于窗口比较器ⅰ3的上限电压时，通过下拉电阻r9将低电平输出进入d触发器5的d端，d触发器5的q端响应低电平输出。此时无论窗口比较器ⅱ4输出低电平还是高电平经过与门g1输出都为低电平，发光二极管led1不发光。同理，当从cd4051的13管脚输出的电压不满足大于窗口比较器ⅱ4的下限电压且小于窗口比较器ⅱ4的上限电压时，输出低电平。此时无论窗口比较器ⅰ3输出低电平还是高电平经过与门g1输出都为低电平，发光二极管led1不发光。从而检测该ttl转485模块u1功能异常有损坏。
35.上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。