CN108540122A - 一种通讯接口电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通讯接口电路，设置微处理器、通讯接口、上拉电阻、第一开关管、第一二极管、隔直电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中，当通讯接口被破坏时，通讯接口的3个引脚短路或开路均不会带来功耗，不影响产品其他功能的正常使用。克服现有通讯接口电路中，当外置接口被破坏，会影响产品其他功能的正常使用的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及接口领域，尤其是一种通讯接口电路。
背景技术
随着物联网及人工智能技术的发展，产品的智能化逐渐提高，同时产品的功耗和成本也要求越来越低，导致产品维护却越来越复杂、越困难，通常需要外置一路通讯接口以支持产品的维护功能，而且这个外置接口通常需要增加通讯接口芯片。当外置接口被破坏，甚至会影响产品其他功能的正常使用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种通讯接口电路。
本发明所采用的技术方案是：一种通讯接口电路，包括微处理器、通讯接口、上拉电阻、第一开关管、第一二极管、隔直电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述隔直电容的一端、第一电阻的一端均与通讯接口的数据接收引脚连接，所述第一电阻的另一端与微处理器的数据接收引脚连接，所述隔直电容的另一端分别与第一二极管的负极、第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端、第一开关管的控制端连接，所述第一开关管的负输出端与第四电阻的另一端连接，所述第一开关管的负输出端、第一二极管的正极均接地；所述第一开关管的正输出端分别与微处理器的中断引脚、上拉电阻的一端连接，所述上拉电阻的另一端与电源连接；所述通讯接口的数据发送引脚与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与微处理器的数据发送引脚连接，所述通讯接口的接地引脚接地。
进一步地，所述通讯接口电路还包括第一TVS二极管和第二TVS二极管，所述通讯接口的数据接收引脚与第一TVS二极管的负极连接，所述通讯接口的数据发送引脚与第二TVS二极管的负极连接，所述第一TVS二极管的正极、第二TVS二极管的正极均接地。
进一步地，所述通讯接口电路还包括第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述通讯接口的数据接收引脚与第一热敏电阻的一端连接，所述第一热敏电阻的另一端分别与第一TVS二极管的负极、所述隔直电容的一端、所述第一电阻的一端连接；所述通讯接口的数据发送引脚与第二热敏电阻的一端连接，所述第二热敏电阻的另一端分别与第二TVS二极管的负极、所述第二电阻的一端连接。
进一步地，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为正温度系数热敏电阻。
进一步地，所述通讯接口为音频插座。
进一步地，所述音频插座为双声道镀金音频插座。
进一步地，所述第一开关管为第一NPN三极管，所述第一NPN三极管的基极为第一开关管的控制端，所述第一NPN三极管的集电极为第一开关管的正输出端，所述第一NPN三极管的发射极为第一开关管的负输出端。
进一步地，所述微处理器包括单片机。
进一步地，所述微处理器、上拉电阻、第一开关管、第一二极管、隔直电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻设置在密封装置的内部。
进一步地，所述密封装置为塑料密封装置。
本发明的有益效果是：
本发明一种通讯接口电路，设置微处理器、通讯接口、上拉电阻、第一开关管、第一二极管、隔直电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中，当通讯接口被破坏时，通讯接口的3个引脚短路或开路均不会带来功耗，不影响产品其他功能的正常使用。克服现有通讯接口电路中，当外置接口被破坏，会影响产品其他功能的正常使用的技术问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种通讯接口电路的一具体实施例电路图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参考图1，图1是本发明一种通讯接口电路的一具体实施例电路图，一种通讯接口电路，包括微处理器MCU、通讯接口J1、上拉电阻R5、第一开关管Q1、第一二极管D1、隔直电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，通讯接口J1用于与产品的维护工具的串口连接，隔直电容C1的一端、第一电阻R1的一端均与通讯接口J1的数据接收引脚WRXD连接，第一电阻R1的另一端与微处理器MCU的数据接收引脚RXD连接，隔直电容C1的另一端分别与第一二极管D1的负极、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端、第一开关管Q1的控制端连接，第一开关管Q1的负输出端与第四电阻R4的另一端连接，第一开关管Q1的负输出端、第一二极管D1的正极均接地；第一开关管Q1的正输出端分别与微处理器MCU的中断引脚RXD_INT、上拉电阻R5的一端连接，上拉电阻R5的另一端与电源连接，本实施例中，电源为3.3V的电源；通讯接口J1的数据发送引脚WTXD与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与微处理器MCU的数据发送引脚TXD连接，通讯接口J1的接地引脚GND接地。
其中，第一开关管Q1为第一NPN三极管，第一NPN三极管的基极为第一开关管Q1的控制端，第一NPN三极管的集电极为第一开关管Q1的正输出端，第一NPN三极管的发射极为第一开关管Q1的负输出端。通讯接口J1为双声道镀金音频插座。另外，微处理器MCU为低功耗的微处理器，是产品的数据处理中心，微处理器可以采用单片机来实现。RXD_INT是微处理器MCU的中断捕获IO，RXD和TXD为微处理器MCU的串行通信口UART，该串行通信口UART是产品用来进行产品参数设置、升级、维护的。在微处理器MCU低功耗的睡眠模式下，RXD和TXD设置为IO输出模式且都输出“0”，RXD_INT设置为中断捕获输入IO，隔直电容C1具有隔直功能，在这种情况下，通讯接口J1的任意引脚的电压均为0V，当通讯接口J1被破坏，它的3个引脚短路或开路均不会带来功耗；当通讯接口J1被水淹时，也不会增加功耗，且镀金的音频插座具备较强的抗氧化能力。本发明的通讯接口电路，无需通讯接口芯片，防水要求低，成本更低；
实际中，参考图1，当维护工具的串口与产品的通讯接口J1相连，维护工具串口的TXD与通讯接口J1的WRXD相连，此时WRXD被维护工具的TXD拉高变为高电平(由于第一电阻R1为2K，WRXD不会被微处理器MCU的RXD拉低)；有维护工具连接产品进行通讯时，串口协议的开始位“0”会通过隔直电容C1驱动第一开关管Q1，使RXD_INT电压为0V，此时微处理器MCU会捕获到中断信号而退出低功耗睡眠模式进入正常模式，进入正常模式后微处理器MCU把TXD和RXD设置为串口模式，这样微处理器MCU就能与维护工具进行正常通讯，进行产品参数设置、升级、维护等。
作为技术方案的进一步改进，参考图1，通讯接口电路还包括第一TVS二极管T1、第二TVS二极管T2、第一热敏电阻PT1和第二热敏电阻PT2，通讯接口J1的数据接收引脚WRXD与第一热敏电阻PT1的一端连接，第一热敏电阻PT1的另一端分别与第一TVS二极管T1的负极、隔直电容C1的一端、第一电阻R1的一端连接；通讯接口J1的数据发送引脚WTXD与第二热敏电阻PT2的一端连接，第二热敏电阻PT2的另一端分别与第二TVS二极管T2的负极、第二电阻R2的一端连接，第一TVS二极管T1的正极、第二TVS二极管T2的正极均接地。第一热敏电阻PT1和第二热敏电阻PT2均为正温度系数热敏电阻。本实施例中，第一TVS二极管T1和第二TVS二极管T2能保护电路不被静电破坏，第一热敏电阻PT1和第二热敏电阻PT2的不动作电流为20mA，当第一TVS二极管T1和第二TVS二极管T2在浪涌1kV或连续高电压420V下进行保护动作时，第一热敏电阻PT1和第二热敏电阻PT2触发热保护变为高阻，第一TVS二极管T1和第二TVS二极管T2不会被损坏，从而实现了整个电路能在浪涌1kV或连续高电压420V下不会损坏。
作为技术方案的进一步改进，参考图1，微处理器MCU、上拉电阻R5、第一开关管Q1、第一二极管D1、隔直电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一TVS二极管T1、第二TVS二极管T2、第一热敏电阻PT1和第二热敏电阻PT2设置在密封装置的内部，密封装置为塑料密封装置，塑料密封装置即产品的外壳，可以实现对整体电路的防水保护。而通讯接口J1设置在产品外壳的外部，方便与维护工具的串口进行连接。
本发明的通讯接口电路不仅可满足产品参数设置、升级、维护等需求；无需通讯接口芯片，防水要求低，成本更低；而且通讯接口具备保护功能，可以防静电、防高电压冲击，即使被人工破坏也不影响产品的功耗；通讯接口的待机功耗非常低，接近零功耗。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种通讯接口电路，其特征在于，包括微处理器、通讯接口、上拉电阻、第一开关管、第一二极管、隔直电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述隔直电容的一端、第一电阻的一端均与通讯接口的数据接收引脚连接，所述第一电阻的另一端与微处理器的数据接收引脚连接，所述隔直电容的另一端分别与第一二极管的负极、第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端、第一开关管的控制端连接，所述第一开关管的负输出端与第四电阻的另一端连接，所述第一开关管的负输出端、第一二极管的正极均接地；所述第一开关管的正输出端分别与微处理器的中断引脚、上拉电阻的一端连接，所述上拉电阻的另一端与电源连接；所述通讯接口的数据发送引脚与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与微处理器的数据发送引脚连接，所述通讯接口的接地引脚接地。
2.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，所述通讯接口电路还包括第一TVS二极管和第二TVS二极管，所述通讯接口的数据接收引脚与第一TVS二极管的负极连接，所述通讯接口的数据发送引脚与第二TVS二极管的负极连接，所述第一TVS二极管的正极、第二TVS二极管的正极均接地。
3.根据权利要求2所述的通讯接口电路，其特征在于，所述通讯接口电路还包括第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述通讯接口的数据接收引脚与第一热敏电阻的一端连接，所述第一热敏电阻的另一端分别与第一TVS二极管的负极、所述隔直电容的一端、所述第一电阻的一端连接；所述通讯接口的数据发送引脚与第二热敏电阻的一端连接，所述第二热敏电阻的另一端分别与第二TVS二极管的负极、所述第二电阻的一端连接。
4.根据权利要求3所述的通讯接口电路，其特征在于，所述第一热敏电阻和第二热敏电阻均为正温度系数热敏电阻。
5.根据权利要求1至4任一项所述的通讯接口电路，其特征在于，所述通讯接口为音频插座。
6.根据权利要求5所述的通讯接口电路，其特征在于，所述音频插座为双声道镀金音频插座。
7.根据权利要求1至4任一项所述的通讯接口电路，其特征在于，所述第一开关管为第一NPN三极管，所述第一NPN三极管的基极为第一开关管的控制端，所述第一NPN三极管的集电极为第一开关管的正输出端，所述第一NPN三极管的发射极为第一开关管的负输出端。
8.根据权利要求1至4任一项所述的通讯接口电路，其特征在于，所述微处理器包括单片机。
9.根据权利要求1至4任一项所述的通讯接口电路，其特征在于，所述微处理器、上拉电阻、第一开关管、第一二极管、隔直电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻设置在密封装置的内部。
10.根据权利要求9所述的通讯接口电路，其特征在于，所述密封装置为塑料密封装置。
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