CN108599799A - Rs485电路和通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的RS485电路和通信系统，涉及通信技术领域。其中，RS485电路用于通过通信总线进行数据传输，所述通信总线包括TXD数据线和RXD数据线，所述RS485电路包括：RS485收发芯片，包括输入引脚、输出引脚、输入使能引脚以及输出使能引脚，所述输入引脚与所述TXD数据线连接，所述输出引脚与所述RXD数据线连接；单稳态触发器，包括触发端和输出端，所述触发端与所述TXD数据线连接，所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接。通过上述设置，可以改善现有技术中存在的RS485电路兼容性和可移植性低的问题。

Description

RS485电路和通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种RS485电路和通信系统。

背景技术

RS485总线是一种多点差分数据传输的电气规范，在通信领域有着广泛的应用。其中，在半双工通信模式下，数据的发送和接收一般需要单片机的输入/输出接口对RS485芯片的输入使能引脚和输出使能引脚进行控制。

经发明人研究发现，在现有技术中，由于通过单独设置单片机对输入使能引脚和输出使能引脚进行控制，需要针对该控制进行程序的编写，从而导致单片机的程序存在复杂化的问题，进而导致兼容性和可移植性低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种RS485电路和通信系统，以改善现有技术中存在的RS485电路兼容性和可移植性低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种RS485电路，用于通过通信总线进行数据传输，所述通信总线包括TXD数据线和RXD数据线，所述RS485电路包括：

RS485收发芯片，包括输入引脚、输出引脚、输入使能引脚以及输出使能引脚，所述输入引脚与所述TXD数据线连接，所述输出引脚与所述RXD数据线连接；

单稳态触发器，包括触发端和输出端，所述触发端与所述TXD数据线连接，所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接；

其中，所述单稳态触发器在通过触发端未接收到触发信号时，处于稳定状态，通过输出端向所述RS485收发芯片输出低电平信号，以使所述RS485芯片基于所述低电平信号通过输出引脚向所述RXD数据线输出数据，并在接收到所述TXD数据线传输的触发信号时，由稳定状态进入暂稳定状态，以通过输出端向所述RS485收发芯片输出正矩形脉冲，以使所述RS485芯片基于所述正矩形脉冲通过输入引脚接收所述TXD数据线传输的数据。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，还包括：

延时电路，该延时电路与所述单稳态触发器连接，以在所述单稳态触发器接收到触发信号时进行延时处理，以使所述单稳态触发器在暂稳态状态保持预设时长。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，所述RS485收发芯片包括：

SN65HVD3082E芯片，该芯片的DI引脚作为所述输入引脚、RO引脚作为所述输出引脚、DE引脚作为输入使能引脚、引脚作为输出使能引脚。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，所述单稳态触发器包括：

NA555芯片，该芯片的TRIG引脚作为所述触发端与所述TXD数据线连接、OUT引脚作为所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，单稳态触发器还包括：

第一电阻，该第一电阻的一端与所述OUT引脚连接、另一端与所述输入使能引脚连接；

第二电阻，该第二电阻的一端与所述OUT引脚连接、另一端与所述输出使能引脚连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，所述延时电路包括：

第三电阻，该第三电阻的一端与所述NA555芯片的DISCH引脚和TRESH引脚分别连接、另一端连接电源；

第一电容，该第一电容的一端与所述NA555芯片的DISCH引脚和TRESH引脚分别连接、另一端接地。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，所述单稳态触发器包括：

74LVC1G123DCURG4芯片，该芯片的引脚作为所述触发端与所述TXD数据线连接、Q引脚作为所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，所述延时电路包括：

第四电阻，该第四电阻的一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的REXT/CEXT引脚连接、另一端与电源连接；

第二电容，该第二电容的一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的REXT引脚连接、另一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的CEXT引脚连接。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述RS485电路中，所述第四电阻的电阻值为6.19kΩ，所述第二电容的电阻值为0.47uF。

本发明实施例还提供了一种通信系统，包括微处理器、RS485电路以及用于连接所述微处理器和所述RS485电路的通信总线，所述通信总线包括与所述微处理器的TXD端口连接的TXD数据线和与所述微处理器的RXD端口连接的RXD数据线，所述RS485电路包括：

RS485收发芯片，包括输入引脚、输出引脚、输入使能引脚以及输出使能引脚，所述输入引脚与所述TXD数据线连接，所述输出引脚与所述RXD数据线连接；

单稳态触发器，包括触发端和输出端，所述触发端与所述TXD数据线连接，所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接；

其中，所述单稳态触发器在通过触发端未接收到触发信号时，处于稳定状态，通过输出端向所述RS485收发芯片输出低电平信号，以使所述RS485芯片基于所述低电平信号通过输出引脚和所述RXD数据线向所述微处理器输出数据，并在接收到所述TXD数据线传输的触发信号时，由稳定状态进入暂稳定状态，以通过输出端向所述RS485收发芯片输出正矩形脉冲，以使所述RS485芯片基于所述正矩形脉冲通过输入引脚和所述TXD数据线接收所述微处理器输出的数据。

本发明提供的RS485电路和通信系统，通过设置RS485收发芯片和单稳态触发器，并利用单稳态触发器在稳定状态和不稳定状态的切换以实现RS485收发芯片的数据接收和发送的切换，从而解决由于通过单片机对输入使能引脚和输出使能引脚进行控制需要针对该控制进行程序的编写而导致单片机的程序存在复杂化的问题，进而改善现有技术中因采用单片机进行控制而存在兼容性和可移植性低的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例提供的通信系统的结构框图。

图2为本发明实施例提供的RS485电路的应用框图。

图3为本发明实施例提供的RS485电路的另一应用框图。

图4为本发明实施例提供的RS485电路的电路原理图。

图5为本发明实施例提供的RS485电路的另一电路原理图。

图标：10-通信系统；100-RS485电路；110-RS485收发芯片；111-输入引脚；113-输出引脚；115-输入使能引脚；117-输出使能引脚；130-单稳态触发器；131-触发端；133-输出端；R1-第一电阻；R2-第二电阻；150-延时电路；R3-第三电阻；R4-第四电阻；C1-第一电容；C2-第二电容；200-微处理器；210-TXD端口；230-RXD端口；300-通信总线；310-TXD数据线；330-RXD数据线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种通信系统10，包括RS485电路100、微处理器200以及用于连接所述微处理器200和所述RS485电路100的通信总线300。

其中，所述通信总线300包括TXD数据线310和RXD数据线330，所述微处理器200包括用于发送数据的TXD端口210和用于接收数据的RXD端口230。并且，所述TXD端口210与所述TXD数据线310连接，所述RXD端口230与所述RXD数据线330连接，以通过所述TXD数据线310向所述RS485电路100发送数据，通过所述RXD数据线330接收所述RS485电路100发送的数据。

结合图2，本发明实施例还提供一种可应用于上述通信系统10的RS485电路100。其中，所述RS485电路100可以包括RS485收发芯片110和单稳态触发器130。所述RS485收发芯片110用于通过所述TXD数据线310接收所述微处理器200发送的数据、通过所述RXD数据线330向所述微处理器200发送数据，所述单稳态触发器130用于控制所述RS485接收芯片进行数据的接收或发送。

进一步地，在本实施例中，所述RS485收发芯片110可以包括输入引脚111、输出引脚113、输入使能引脚115以及输出使能引脚117，所述单稳态触发器130可以包括触发端131和输出端133。并且，所述输入引脚111与所述TXD数据线310连接，所述输出引脚113与所述RXD数据线330连接，所述触发端131与所述TXD数据线310连接，所述输出端133分别与所述输入使能引脚115和输出使能引脚117连接。

其中，所述单稳态触发器130在通过触发端131未接收到触发信号时，处于稳定状态，通过输出端133向所述RS485收发芯片110输出低电平信号，以使所述RS485芯片基于所述低电平信号通过输出引脚113向所述RXD数据线330输出数据，并在接收到所述TXD数据线310传输的触发信号时，由稳定状态进入暂稳定状态，以通过输出端133向所述RS485收发芯片110输出正矩形脉冲，以使所述RS485芯片基于所述正矩形脉冲通过输入引脚111接收所述TXD数据线310传输的数据。

可选地，所述RS485收发芯片110的类型不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，只要能够在外部信号的控制下能够实现数据接收和发送的状态切换即可。在本实施例中，优选地，所述RS485收发芯片110可以为SN65HVD3082E芯片。

其中，所述SN65HVD3082E芯片DI引脚可以作为所述输入引脚111、RO引脚可以作为所述输出引脚113、DE引脚可以作为输入使能引脚115、-

RE引脚可以作为输出使能引脚117。

可选地，所述单稳态触发器130的类型不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，可以包括，但不限于由分立元件或集成逻辑门电路构成，也可以是555定时器或单片专用单稳态触发器。

进一步地，考虑到所述单稳态触发器130为下降沿触发，也就是说，触发信号的持续时间短，为保证所述暂稳定状态能够具有一定的持续性，以保证所述RS485收发芯片110能够持续地进行数据的接收，在本实施例中，结合图3，所述RS485电路100还可以包括延时电路150。

其中，所述延时电路150与所述单稳态触发器130连接，以在所述单稳态触发器130接收到触发信号时进行延时处理，以使所述单稳态触发器130在暂稳态状态保持预设时长。

可选地，所述延时电路150可以包括电阻和电容组成的RC电路。其中，电阻和电容与所述单稳态触发器130的连接关系不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，所述单稳态触发器130的类型不同，连接方式不可以有不同的选择。在本实施例中，分别以所述单稳态触发器130包括NA555芯片或74LVC1G123DCURG4芯片为例进行说明。

结合图4，在一种实例中，所述单稳态触发器130可以包括NA555芯片。其中，所述NA555芯片的TRIG引脚作为所述触发端131与所述TXD数据线310连接、OUT引脚作为所述输出端133分别与所述输入使能引脚115和输出使能引脚117连接。

可选地，所述NA555芯片的OUT引脚分别与所述输入使能引脚115和输出使能引脚117连接的方式不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，既可以是直接连接，也可以是通过其它电气元件间接连接。在本实施例中，所述单稳态触发器130还可以包括第一电阻R1和第二电阻R2，以连接所述输入使能引脚115和输出使能引脚117。

其中，所述第一电阻R1的一端与所述OUT引脚连接、另一端与所述输入使能引脚115连接，所述第二电阻R2的一端与所述OUT引脚连接、另一端与所述输出使能引脚117连接。

进一步地，基于所述单稳态触发器130包括NA555芯片，所述延时电路150可以包括第三电阻R3和第一电容C1，以组成具有迟延功能的RC电路。

其中，所述第三电阻R3的一端与所述NA555芯片的DISCH引脚和TRESH引脚分别连接、另一端连接电源。所述第一电容C1的一端与所述NA555芯片的DISCH引脚和TRESH引脚分别连接、另一端接地。

可选地，所述第三电阻R3和所述第一电容C1的具体参数值不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据需要延时的时长进行设置。在本实施例中，所述第三电阻R3的电阻值可以为6.19kΩ，所述第一电容C1的电容值可以为0.47uF，以使延时时长可以为32ms。

结合图5，在另一种实例中，单稳态触发器130可以包括

-

74LVC1G123DCURG4芯片。其中，所述74LVC1G123DCURG4芯片的A引脚作为所述触发端131与所述TXD数据线310连接、Q引脚作为所述输出端133分别与所述输入使能引脚115和输出使能引脚117连接。

进一步地，基于所述单稳态触发器130包括74LVC1G123DCURG4芯片，所述延时电路150可以包括第四电阻R4和第二电容C2，以组成具有迟延功能的RC电路。

其中，所述第四电阻R4的一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的REXT/CEXT引脚连接、另一端与电源连接。所述第二电容C2的一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的REXT引脚连接、另一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的CEXT引脚连接。

可选地，所述第四电阻R4和所述第二电容C2的具体参数值不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据需要延时的时长进行设置。在本实施例中，所述第四电阻R4的电阻值可以为6.19kΩ，所述第二电容C2的电容值可以为0.47uF，以使延时时长可以为32ms。

综上所述，本发明提供的RS485电路100和通信系统10，通过设置RS485收发芯片110和单稳态触发器130，并利用单稳态触发器130在稳定状态和不稳定状态的切换以实现RS485收发芯片110的数据接收和发送的切换，从而解决由于通过单片机对输入使能引脚115和输出使能引脚117进行控制需要针对该控制进行程序的编写而导致单片机的程序存在复杂化的问题，进而改善现有技术中因采用单片机进行控制而存在兼容性和可移植性低的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种RS485电路，用于通过通信总线进行数据传输，其特征在于，所述通信总线包括TXD数据线和RXD数据线，所述RS485电路包括：

RS485收发芯片，包括输入引脚、输出引脚、输入使能引脚以及输出使能引脚，所述输入引脚与所述TXD数据线连接，所述输出引脚与所述RXD数据线连接；

单稳态触发器，包括触发端和输出端，所述触发端与所述TXD数据线连接，所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接；

其中，所述单稳态触发器在通过触发端未接收到触发信号时，处于稳定状态，通过输出端向所述RS485收发芯片输出低电平信号，以使所述RS485芯片基于所述低电平信号通过输出引脚向所述RXD数据线输出数据，并在接收到所述TXD数据线传输的触发信号时，由稳定状态进入暂稳定状态，以通过输出端向所述RS485收发芯片输出正矩形脉冲，以使所述RS485芯片基于所述正矩形脉冲通过输入引脚接收所述TXD数据线传输的数据。

2.根据权利要求1所述的RS485电路，其特征在于，还包括：

延时电路，该延时电路与所述单稳态触发器连接，以在所述单稳态触发器接收到触发信号时进行延时处理，以使所述单稳态触发器在暂稳态状态保持预设时长。

3.根据权利要求2所述的RS485电路，其特征在于，所述RS485收发芯片包括：

SN65HVD3082E芯片，该芯片的DI引脚作为所述输入引脚、RO引脚-作为所述输出引脚、DE引脚作为输入使能引脚、RE引脚作为输出使能引脚。

4.根据权利要求2或3所述的RS485电路，其特征在于，所述单稳态触发器包括：

NA555芯片，该芯片的TRIG引脚作为所述触发端与所述TXD数据线连接、OUT引脚作为所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接。

5.根据权利要求4所述的RS485电路，其特征在于，单稳态触发器还包括：

第一电阻，该第一电阻的一端与所述OUT引脚连接、另一端与所述输入使能引脚连接；

第二电阻，该第二电阻的一端与所述OUT引脚连接、另一端与所述输出使能引脚连接。

6.根据权利要求4所述的RS485电路，其特征在于，所述延时电路包括：

第三电阻，该第三电阻的一端与所述NA555芯片的DISCH引脚和TRESH引脚分别连接、另一端连接电源；

第一电容，该第一电容的一端与所述NA555芯片的DISCH引脚和TRESH引脚分别连接、另一端接地。

7.根据权利要求2或3所述的RS485电路，其特征在于，所述单稳态触发器包括：

74LVC1G123DCURG4芯片，该芯片的引脚作为所述触发端与所述TXD数据线连接、Q引脚作为所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接。

8.根据权利要求7所述的RS485电路，其特征在于，所述延时电路包括：

第四电阻，该第四电阻的一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的REXT/CEXT引脚连接、另一端与电源连接；

第二电容，该第二电容的一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的REXT引脚连接、另一端与所述74LVC1G123DCURG4芯片的CEXT引脚连接。

9.根据权利要求8所述的RS485电路，其特征在于，所述第四电阻的电阻值为6.19kΩ，所述第二电容的电阻值为0.47uF。

10.一种通信系统，其特征在于，包括微处理器、RS485电路以及用于连接所述微处理器和所述RS485电路的通信总线，所述通信总线包括与所述微处理器的TXD端口连接的TXD数据线和与所述微处理器的RXD端口连接的RXD数据线，所述RS485电路包括：

RS485收发芯片，包括输入引脚、输出引脚、输入使能引脚以及输出使能引脚，所述输入引脚与所述TXD数据线连接，所述输出引脚与所述RXD数据线连接；

单稳态触发器，包括触发端和输出端，所述触发端与所述TXD数据线连接，所述输出端分别与所述输入使能引脚和输出使能引脚连接；

其中，所述单稳态触发器在通过触发端未接收到触发信号时，处于稳定状态，通过输出端向所述RS485收发芯片输出低电平信号，以使所述RS485芯片基于所述低电平信号通过输出引脚和所述RXD数据线向所述微处理器输出数据，并在接收到所述TXD数据线传输的触发信号时，由稳定状态进入暂稳定状态，以通过输出端向所述RS485收发芯片输出正矩形脉冲，以使所述RS485芯片基于所述正矩形脉冲通过输入引脚和所述TXD数据线接收所述微处理器输出的数据。