通信信号电平转换电路的制作方法

文档序号:15529205发布日期:2018-09-25 21:07阅读:567来源:国知局

本实用新型涉及电学领域,特别涉及一种通信信号电平转换电路。



背景技术:

微处理器在控制电路中应用非常广泛,供电电压根据各个厂家的不同有所差异(3.3V或5V),通信集成电路的供电电压一般为5V,就会遇到微处理器的供电电压与通信集成电路的供电电压不一致的情况。电路中电平信号是否匹配直接关系到微处理器的稳定性和通信信号的可靠性。目前微处理器通讯接口与通信集成电路连接时,采用直接连接的方式,这种做法存在如下缺陷:一、当微处理器的供电电压为3.3V电平时,其通信接口与通信集成电路的通信接口连接时,容易将内部端口击穿,致使微处理器芯片损坏;二、由于微处理器的信号高电平偏低,当信号传输到电平较高的通信集成电路时,容易使通信集成电路的内部误判为信号低电平,出现信号传输错误;三、由于电路板中电平信号的不一致,当外界干扰时,更容易受到影响。因此,如何实现微处理器通讯接口和通信集成电路的接口可靠连接,成为目前亟待解决的问题。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种稳定可靠的通信信号电平转换电路。

本实用新型提供的这种通信信号电平转换电路,包括微处理器通信接口、通信信号发送转换电路、通信信号接收转换电路、通信集成电路上行接口组成,其中,微处理器通信接口分别与通信信号发送转换电路和通信信号接收转换电路相连;通信信号发送转换电路和通信信号接收转换电路的后端连接到通信集成电路上行接口上。

进一步的,所述的通信信号发送转换电路包括第一电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管和第二三极管;所述的通信信号接收转换电路包括第二电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三三极管和第四三极管。

进一步的,所述的微处理器通信接口的1脚接微处理器通信电源3.3V,微处理器通信接口的2脚接通信信号发送转换电路的输入端,微处理器通信接口的3脚接通信信号接收转换电路的输出端,微处理器通信接口的4脚接电源地;通信信号发送转换电路中的第一电阻的一端和第三电阻的一端相连,并连接到微处理器通信接口的2脚,第一电阻的另一端与第一三极管的发射极相连,并连接到微处理器的电源端3.3V,第三电阻的另一端连接到第一三极管的基极,第一三极管的集电极连接到第四电阻的一端,第四电阻的另一端与第五电阻的一端相连,并连接到第二三极管的基极,第五电阻的另一端与第二三极管的发射极相连,并连接到电源地,第二三极管的集电极与第六电阻的一端连接,并连接到通信集成电路上行接口的2脚,第六电阻的另一端连接到通信集成电路的电源端5V;所述的通信信号接收转换电路中的第二电阻的一端和第七电阻的一端相连,并连接到通信集成电路上行接口的3脚,第二电阻的另一端与第三三极管的发射极相连,并连接到通信集成电路的电源端5V,第七电阻的另一端连接到第三三极管的基极,第三三极管的集电极连接到第八电阻的一端,第八电阻的另一端与第九电阻的一端相连,并连接到第四三极管的基极,第九电阻的另一端与第四三极管的发射极相连,并连接到电源地,第四三极管的集电极与第十电阻的一端连接,并连接到微处理器通信接口的3脚,第十电阻的另一端连接到微处理器的电源端3.3V;通信集成电路上行接口的1脚接通信集成电路电源5V,通信集成电路上行接口的2脚接通信信号发送转换电路的输出端,通信集成电路上行接口的3脚接通信信号接收转换电路的输入端,通信集成电路上行接口的4脚接电源地。

本实用新型至少具有以下优点:

本实用新型通信信号电平转换电路,采用了模拟器件的方式,一方面使微处理器与通信集成电路的信号电平匹配,提高了微处理器的安全性;另一方面,在电路中信号电平匹配的同时,通信数据的稳定更好,电路的可靠性更高。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型的一种通信信号电平转换电路功能模块图。

图2为本实用新型的一种通信信号电平转换电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示为本实用新型的功能模块图:本实用新型提供的这种通信信号电平转换电路,包括微处理器通信接口J1、通信信号发送转换电路、通信信号接收转换电路、通信集成电路上行接口J2组成,其中,微处理器通信接口J1分别与通信信号发送转换电路和通信信号接收转换电路相连;通信信号发送转换电路和通信信号接收转换电路的后端连接到通信集成电路上行接口J2上。

如图2所示为本实用新型的一种实例的电路原理图:通信信号发送转换电路包括第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管Q1和第二三极管Q2;通信信号接收转换电路包括第二电阻R2、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三三极管Q3和第四三极管Q4。

本实用新型的通信信号电平转换电路中,微处理器通信接口的1脚接微处理器通信电源3.3V,微处理器通信接口的2脚接通信信号发送转换电路的输入端UART_TX,微处理器通信接口的3脚接通信信号接收转换电路的输出端UART_RX,微处理器通信接口的4脚接电源地;通信信号发送转换电路中的第一电阻R1的一端和第三电阻R3的一端相连,并连接到微处理器通信接口J1的2脚,第一电阻R1的另一端与第一三极管Q1的发射极相连,并连接到微处理器的电源端3.3V,第三电阻R3的另一端连接到第一三极管Q1的基极,第一三极管Q1的集电极连接到第四电阻R4的一端,第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端相连,并连接到第二三极管Q2的基极,第五电阻R5的另一端与第二三极管Q2的发射极相连,并连接到电源地,第二三极管Q2的集电极与第六电阻R6的一端连接,并连接到通信集成电路上行接口J2的2脚,第六电阻R6的另一端连接到通信集成电路的电源端5V;所述的通信信号接收转换电路中的第二电阻R2的一端和第七电阻R7的一端相连,并连接到通信集成电路上行接口J2的3脚,第二电阻R2的另一端与第三三极管Q3的发射极相连,并连接到通信集成电路的电源端5V,第七电阻R7的另一端连接到第三三极管Q3的基极,第三三极管Q3的集电极连接到第八电阻R8的一端,第八电阻R8的另一端与第九电阻R9的一端相连,并连接到第四三极管Q4的基极,第九电阻R9的另一端与第四三极管Q4的发射极相连,并连接到电源地,第四三极管Q4的集电极与第十电阻R10的一端连接,并连接到微处理器通信接口J1的3脚,第十电阻R10的另一端连接到微处理器的电源端3.3V;通信集成电路上行接口J2的1脚接通信集成电路电源5V,通信集成电路上行接口J2的2脚接通信信号发送转换电路的输出端RXD_DCE,通信集成电路上行接口的3脚接通信信号接收转换电路的输入端TXD_DCE,通信集成电路上行接口J2的4脚接电源地。

本发明的工作原理如下:

当微处理器向通信集成电路发送数据时,假设首先微处理器通信接口J1的2脚发送数据为高电平“3.3V”,此时信号UART_TX为高电平,第三电阻R3的两端均为高电平,第一三极管Q1的基极为高电平,第一三极管Q1截止,与此同时,第二三极管Q2的基极为低电平,第二三极管Q2截止,所以信号RXD_DCE为高电平“5V”,将此高电平“5V”传输到通信集成电路上行接口J2的2脚处;当微处理器向通信集成电路发送低电平“0V”时,此时信号UART_TX为低电平,第三电阻R3的两端均为低电平,第一三极管Q1的基极为低电平,第一三极管Q1导通,与此同时,第二三极管Q2的基极为高电平,第二三极管Q2导通,所以信号RXD_DCE为低电平“0V”,将此低电平“0V”传输到通信集成电路上行接口J2的2脚处。

当微处理器向通信集成电路接收数据时,假设首先接收高电平,通信集成电路上行接口J2的3脚为高电平“5V”,此时信号TXD_DCE为高电平,第七电阻R7的两端均为高电平,第三三极管Q3的基极为高电平,第三三极管Q3截止,与此同时,第四三极管Q4的基极为低电平,第四三极管Q4截止,所以信号UART_RX为高电平“3.3V”,将此高电平“3.3V”传输到微处理器通信接口J1的3脚;当微处理器接收低电平时,通信集成电路上行接口J2的3脚为低电平“0V”,此时信号TXD_DCE为低电平,第七电阻R7的两端均为低电平,第三三极管Q3的基极为低电平,第三三极管Q3导通,与此同时,第四三极管Q4的基极为高电平,第四三极管Q4导通,所以信号UART_RX为低电平“0V”,将此低电平“0V”传输到微处理器通信接口J1的3脚。

该通信信号电平转换电路中的第一三极管Q1和第三三极管Q3,采用的是PNP的三极管;该通信信号电平转换电路中的第二三极管Q2和第四三极管Q4,采用的是NPN的三极管。

该通信信号电平转换电路中的第一电阻R1上拉到微处理器通信电源3.3V,第二电阻R2上拉到通信集成电路的电源端5V,使通信信号在不工作时,第一三极管和第三三极管可靠截止。

通过采用通信信号电平转换电路,使微处理器与通信集成电路的信号电平匹配,提高了微处理器的安全性;从而使通信数据的稳定更好,电路的可靠性更高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

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