专利名称：一种新型光电隔离rs232/rs485转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型光电隔离RS232/RS485转换器。
背景技术：
随着计算机在工业领域的应用，控制局域网络也深入应用到各行各业之中，现有 的控制系统多采用单机控制方式，已越来越难以满足设备控制的要求，因为我们所控制的 设备只是整个系统的一个基本单元，它既需要外部输入一些必要的信息，同时也需要向外 部输出自身的运行参数和状态，所有这些要求我们采用控制网络技术将众多设备有机地连 成一体，以保证整个体统安全可靠地运行。但目前在我国应用的现场总线中RS485使用最 为普遍，当用户要将基于标准的RS232接口设备如PC机连接至由RS485构成的通信网络 时，则必须作RS232和RS485之间的电平转换，传统的做法是在设备内扩展一个通讯适配卡 由通讯适配卡实现电平转换，内部主机再通过并行总线读出或写入数据，显然，这种设计方 法存在缺点，首先是复杂的硬件设计大大增加了元器件的数目和电路板面，使得适配卡的 成本过高，再者采用内置插卡方式使变更通信方式比较麻烦，如将半双工通信方式设置为 全双工方式等，另外，维修和测试也比较麻烦。在实现远程监控系统中，如何有效、可靠的实现RS232接口与RS485接口之间的电 平转换是监控系统的关键。
发明内容针对上述现有技术，本实用新型提供了一种新型光电隔离RS232/RS485转换器， 本实用新型是利用RS485芯片(SN75LBC184)、RS232芯片(MAX232CPE)、光耦芯片(TLP521) 搭建了 RS232/RS485转换电路，通过此带光电隔离的RS232/RS485转换电路搭建的模型以 远程控制变频器，再对上位机编写监控程序，实现对变频器的远程监控。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种新型光电隔离RS232/RS485转换器，包括一个RS485芯片(SN75LBC184)、一 个RS232芯片(MAX232CPE)、三个光耦芯片(TLP521)、一个RS232芯片，其中，RS232芯片与 MAX232连接，三个光耦芯片一端与RS323芯片连接，另一端与RS485芯片连接。所述RS485芯片型号为SN75LBC184，、所述RS232芯片型号为MAX232CPE、所述光 耦芯片型号为TLP521。所述各芯片之间的电路连接关系具体为MAX232CPE的7脚与RS232的3脚连接，MAX232CPE的8脚与RS232的2脚连接， MAX232CPE的13脚与RS232的7脚连接；RS232 的 5 脚接地；三个TLP521中，其中一个TLP521的1脚接电源，2脚与SN75LBC184的1脚连 接，3脚接地，4脚与MAX232CPE的10脚连接；另外一个TLP521的1脚接电源，2脚同时与 SN75LBC184的2脚和3脚连接，3脚与MAX232CPE的12脚连接，4脚接电源；第三个TLP521
3的1脚与SN75LBC184的4脚连接，2脚接地，3脚与MAX232CPE的9脚连接，4脚接电源；SN75LBC184的2脚接电源，5脚接地。本实用新型的基本思想是使用一片RS232收发芯片，接收PC的士 IOV左右的信 号，取反后转换成士 5V左右的信号，发送给RS485收发芯片，RS485收发芯片将接收到的信 号转换为差分信号，发送至变频器的RS485接口，另外，RS232信号电平和RS485之间增加 光电隔离电路，保证任何一方信号畸变不会影响到另一方，提高了系统的可靠性。本实用新型的设计原理为使用PC机的D型9芯通信端口，串行通信时，只使用到 了其中的RTS、RXD、TXD与GND四个端口线，构成简易通信线路。根据所选芯片的特性，选择 合适的电容和电阻，搭建光电隔离电路，电路图如图2所示，其中TLP521芯片发光二极管侧 电阻R1、R3、R5为330 Ω，感光三极管侧电阻R2> R4、R6为4. 7k Ω，电容Cl、C2全部选择1 μ F 电容。电路中使用光耦芯片TLP521进行隔离，使ΜΑΧ232与SN75LBC184之间完全没有了电 的联系。从而提高了工作的可靠性。本实用新型利用微机直流电源模拟计算机串口 RS232的RTS端为逻辑电平 1(-12V)，即ΜΑΧ232芯片12脚输入为-12V，则其13管脚输出+5V的信号。此时，光耦芯 片的发光二极管不发光，光敏三极管不导通，输出端为TTL逻辑电平1 (+5V)，此时选中 SN75LBC184的接受使能RE端，允许接收。本实用新型利用RS485芯片(SN75LBC184)、RS232芯片(MAX232CPE)、光耦芯片 (TLP521)搭建了 RS232/RS485转换电路，通过此带光电隔离的RS232/RS485转换电路搭建 的模型以远程控制变频器，再对上位机编写监控程序，实现了对变频器的远程监控，具有较 高的应用价值。
图1为本实用新型的结构示意图；其中，1、RS232 ；2.MAX232芯片；3、光耦芯片；4、 RS485芯片；图2为本实用新型的电路图；图3为本实用新型的使用状态参考图；图4为波形图a，其中，通道1 模拟计算机TXD信号，MAX232输入8脚波形；通道 2 :MAX232输出9脚波形；图5为波形图b，其中，通道光电隔离后75LBC184输入4号管脚波形；图6为波形图c，其中，通道1 :SN75LBC184输出，6号管脚波形；通道2: SN75LBC184输出，7号管脚波形。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明一种新型光电隔离RS232/RS485转换器，包括一个RS485芯片(SN75LBC184)、一个 RS232芯片(MAX232CPE)、三个光耦芯片(TLP521)、一个RS232，如图1所示，其中，MAX232芯 片与RS232连接，三个光耦芯片一端与RS323芯片连接，另一端与RS485芯片连接。所述各芯片之间的电路连接关系具体为(电路图如图2所示)MAX232CPE的7脚与RS232的3脚连接，MAX232CPE的8脚与RS232的2脚连接，MAX232CPE的13脚与RS232的7脚连接；RS232 的 5 脚接地；三个TLP521中，其中一个TLP521的1脚接电源，2脚与SN75LBC184的1脚连 接，3脚接地，4脚与MAX232CPE的10脚连接；另外一个TLP521的1脚接电源，2脚同时与 SN75LBC184的2脚和3脚连接，3脚与MAX232CPE的12脚连接，4脚接电源；第三个TLP521 的1脚与SN75LBC184的4脚连接，2脚接地，3脚与MAX232CPE的9脚连接，4脚接电源；SN75LBC184的2脚接电源，5脚接地。使用时，将本实用新型的转换器分别与主机和从机连接。测试结果与可行性分析SN75LBC184具体接收过程如下a.利用信号发生器产生幅值为12V左右的方波，模拟RS232的3号针TXD信号，工 作逻辑与RTS端相似，经MAX232A芯片(8脚入，9脚出)，其输入输出波形如4所示。b.通过光电隔离电路信号将发送至SN75LBC184，光电隔离后的信号由 SN75LBC184的4管脚输入，波形如图5所示。c. SN75LBC184的6、7号管脚输出差分信号至变频器RS485接口，其输出波形如图 6所示。由测试结果显示采用新设计的RS232/RS485转换器，将PC机的RS232电平转换成 RS485电平。不仅能最终实现远距离通讯控制，而且可以实现一台PC机控制多台变频器的 功能。结论本实用新型RS232/RS485接口的带光电隔离的转换器设计除了具有较高的应用 价值外，设计中的RS232信号线供电方案由于其高效率大电流输出能力，符合许多基于 RS232接口的应用要求。
权利要求一种新型光电隔离RS232/RS485转换器，其特征在于包括一个RS485芯片、一个RS232芯片、三个光耦芯片、一个RS232芯片，其中，RS232芯片与MAX232CPE连接，三个光耦芯片一端与RS323芯片连接，另一端与RS485芯片连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型光电隔离RS232/RS485转换器，其特征在于所述 RS485芯片型号为SN75LBC184、所述RS232芯片型号为MAX232CPE、所述光耦芯片型号为 TLP521。
3.根据权利要求2所述的一种新型光电隔离RS232/RS485转换器，其特征在于所述 各芯片之间的电路连接关系具体为MAX232CPE的7脚与RS232的3脚连接，MAX232CPE的8脚与RS232的2脚连接， MAX232CPE的13脚与RS232的7脚连接；RS232的5脚接地；三个TLP521中，其中一个TLP521的1脚接电源，2脚与SN75LBC184的1脚连接，3脚接 地，4脚与MAX232CPE的10脚连接；另外一个TLP521的1脚接电源，2脚同时与SN75LBC184 的2脚和3脚连接，3脚与MAX232CPE的12脚连接，4脚接电源；第三个TLP521的1脚与 SN75LBC184的4脚连接，2脚接地，3脚与MAX232CPE的9脚连接，4脚接电源；SN75LBC184的2脚接电源，5脚接地。
专利摘要本实用新型公开了一种新型光电隔离RS232/RS485转换器，包括一个RS485芯片(SN75LBC184)、一个RS232芯片(MAX232CPE)、三个光耦芯片(TLP521)、一个RS232芯片，其中，RS232芯片与MAX232连接，三个光耦芯片一端与RS323芯片连接，另一端与RS485芯片连接。本实用新型利用RS485芯片、RS232芯片、光耦芯片搭建了RS232/RS485转换电路，通过此带光电隔离的RS232/RS485转换电路搭建的模型以远程控制变频器，再对上位机编写监控程序，实现了对变频器的远程监控，具有较高的应用价值。
文档编号G06F13/40GK201654773SQ20092023936
公开日2010年11月24日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者周博曦 申请人:周博曦