CN110796845A - Rs485转ttl电平通讯模块装置 - Google Patents

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骆元海
林明光
刘涛
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Abstract

一种RS485转TTL电平通讯模块装置,包括台体表位的RS485输出接口、电源、带RS485芯片的转换电路、连接电表的TTL通讯接口,利用台体表位的RS485通讯接口实现与电表芯片直接输出TTL电平串口通讯,可以满足多表位台体的每个表位同时进行校表通讯,大大提高了生产效率。尤其适用于无外部通讯接口需求而仅在其上留一个芯片直接输出TTL电平通讯接口的电表,最大程度降低成本,解决了无外部通讯接口的电表上台体校表通讯的问题,对于大批量电表生产大大提高了生产效率。

Description

RS485转TTL电平通讯模块装置
技术领域
本发明涉及一种通讯装置,尤其涉及一种电能表在台体校表通讯使用的通讯模块。
背景技术
电能表在生产制造过程中必须要进行校准与检验,给电能表校准与检验的检定装置我们称为电表台体。PC一般通过RS232串口与台体连接来操控台体,为了提高生产效率,台体具有多个表位,每个表位配有一个RS485通讯接口,用于与电表通讯使用。PC设备只有USB与RS232通讯接口与外部设备连接,每台PC的USB与RS232接口数量有限,无法满足多表位台体的校表与检验,这种情况无法利用台体上每个表位的RS485接口,导致生产效率低下。针对不同的市场有不同的表型,有的市场需要带有多种通讯接口的电表,有的市场不需要电表通讯接口。但是在生产制造过程中依然需要与外部设备进行通讯,例如在台体校表时需要通讯。而台体的通讯接口一般都是RS485通讯接口,当对于不需要外部通讯接口的电表来说,单独设立RS485通讯接口非常浪费,成本高。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷,提供一种成本低、体积小巧、提高生产效率的RS485转TTL电平通讯模块装置。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:一种RS485转TTL电平通讯模块装置,包括台体表位的RS485输出接口、电源、带RS485芯片的转换电路、连接电表的TTL通讯接口,所述的RS485输出接口含四个连接点,分别为连接RS485芯片电源的第一连接点、接地的第二连接点、RS485通讯的A端、RS485通讯的B端,RS485 的A端连接第一限流保护电阻,RS485的B端连接第二限流保护电阻,第一限流保护电阻的另一端连接RS485芯片的A脚,第二限流保护电阻的另一端连接RS485芯片的B脚,A脚与B脚之间并联双向TVS管,第一限流保护电阻、第二限流保护电阻、双向TVS管共同组成RS485芯片转换电路的保护电路,当外部有高压接入RS485输出接口(J1)时,双向TVS管迅速导通,同时第一限流保护电阻和第二限流保护电阻动作为高阻抗,有效的保护RS485芯片转换电路;RS485芯片的A脚与电源之间连接有第一上拉电阻,RS485芯片的B脚与接地之间连接有第一下拉电阻,电源连接RS485芯片的VCC脚,地G-485连接485芯片U1的5脚GND;所述的TTL电平通讯接口含四个连接点,分别为连接由电表提供的外部输入电源VCC的第三连接点、连接电表提供的外部地GND的第四连接点,连接电表的TTL电平发送信号的TTL电平发送信号端、连接电表的TTL电平接收信号的TTL电平接收信号端;TTL电平接收信号端连接电阻R3,电阻R3的另一端连接光耦的输出端集电极,并接上拉电阻R1,上拉至VCC;第一光耦输出端的发射极连接GND;第一光耦输入端的阳极连接5V-485;第一光耦输入端的阴极连接第一电阻,第一电阻的另一端连接至RS485芯片1脚R端; TTL电平发送信号端连接第二电阻,第二电阻的另一端连接第二光耦输入端的阴极,第二光耦输入端的阳极连接VCC;第二光耦输出端的发射极接地;第二光耦输出端的集电极与电源之间连接有第二上拉电阻,第二光耦输出端的集电极连接至RS485芯片的4脚D端,并连接第三电阻,第三电阻的另一端连接PNP型三极管基极;PNP型三极管的发射极连接电源,三极管Q1的集电极连接至RS485芯片的2脚RE端和3脚DE端,且三极管Q1的集电极经第四电阻接地。
作为一种改进:还包括短接点隔离电路,所述的短接点隔离电路包括连接在外部输入电源VCC与电源之间的第一短接点、连接在电表输入地GND与接地之间的第二短接点、在第一光耦输入端的阴极与输出端的集电极之间连接第三短接点、在第二光耦输入端的阴极与输出端的集电极之间连接第四短接点;短接点隔离电路的四个短接点在台体本身带有隔离的情况下短接。
作为一种改进:第一限流保护电阻与第二限流保护电阻为两脚热敏电阻。
本发明的RS485转TTL电平通讯模块装置,利用台体表位的RS485通讯接口实现与电表芯片直接输出TTL电平串口通讯,可以满足多表位台体的每个表位同时进行校表通讯,大大提高了生产效率。尤其适用于无外部通讯接口需求而仅在其上留一个芯片直接输出TTL电平通讯接口的电表,最大程度降低成本,解决了无外部通讯接口的电表上台体校表通讯的问题,对于大批量电表生产大大提高了生产效率。再者本发明只需要一个RS485芯片进行通讯转换,无需软件操作,纯硬件电路,自动接收与发送数据,成本低、体积小,电路简单,操作方便。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明RS485转TTL电平通讯模块装置的框图。
图2为本发明的电路图。
具体实施方式
如图1、图2所示,本发明RS485转TTL电平通讯模块装置的一种实施例,包括台体表位的RS485输出接口J1、电源5V-485、带RS485芯片U1的转换电路、连接电表的TTL通讯接口J2,所述的RS485输出接口J1含四个连接点,分别为连接RS485芯片U1电源5V-485的第一连接点、接地G-485的第二连接点、RS485通讯的A端485-A、RS485通讯的B端485-B,RS485 的A端485-A连接第一限流保护电阻R11,RS485 的B端485-B连接第二限流保护电阻R10,第一限流保护电阻R11的另一端连接RS485芯片U1的A脚,第二限流保护电阻R10的另一端连接RS485芯片U1的B脚,A脚与B脚之间并联双向TVS管TVS1,第一限流保护电阻R11与第二限流保护电阻R10为两脚热敏电阻。第一限流保护电阻R11、第二限流保护电阻R10、双向TVS管TVS1共同组成RS485芯片转换电路的保护电路,当外部有高压接入RS485输出接口J1时,双向TVS管TVS1迅速导通,同时第一限流保护电阻R11和第二限流保护电阻R10动作为高阻抗,有效的保护RS485芯片转换电路;RS485芯片U1的A脚与电源5V-485之间连接有第一上拉电阻R2,RS485芯片U1的B脚与接地G-485之间连接有第一下拉电阻R5,电源5V-485连接RS485芯片U1的VCC脚,地G-485连接485芯片U1的5脚GND;所述的TTL电平通讯接口J2含4个连接点,分别为连接由电表提供的外部输入电源VCC的第三连接点、连接电表提供的外部地GND的第四连接点,连接电表的TTL电平发送信号的TTL电平发送信号端TXD-485、连接电表的TTL电平接收信号的TTL电平接收信号端RXD-485;TTL电平接收信号端RXD-485连接电阻R3,电阻R3的另一端连接光耦U2的输出端集电极,并接上拉电阻R1,上拉至VCC;第一光耦U2输出端的发射极连接GND;第一光耦U2输入端的阳极连接5V-485;第一光耦U2输入端的阴极连接第一电阻R4,第一电阻R4的另一端连接至RS485芯片U11脚R端; TTL电平发送信号端TXD-485连接第二电阻R9,第二电阻R9的另一端连接第二光耦U3输入端的阴极,第二光耦U3输入端的阳极连接VCC;第二光耦U3输出端的发射极接地G-485;第二光耦U3输出端的集电极与电源5V-485之间连接有第二上拉电阻R7,第二光耦U3输出端的集电极连接至RS485芯片U1的4脚D端,并连接第三电阻R8,第三电阻R8的另一端连接PNP型三极管 Q1基极;PNP型三极管Q1的发射极连接电源5V-485,三极管Q1的集电极连接至RS485芯片U1的2脚RE端和3脚DE端,且三极管Q1的集电极经第四电阻R6接地G-485。
本实施例还包括短接点隔离电路,所述的短接点隔离电路包括连接在外部输入电源VCC与电源5V-485之间的第一短接点J3、连接在电表输入地GND与接地G-485之间的第二短接点J4、在第一光耦U2输入端的阴极与输出端的集电极之间连接第三短接点J5、在第二光耦U3输入端的阴极与输出端的集电极之间连接第四短接点J6;接口J1与接口J2可以使用排线分别连接台体的RS485接口与电表的TTL电平通讯接口,接口J1的5V-485电源可以用台体的5V电源,也可以用外部的5V电源。四个短接点根据电路实际需要选择是否短接。即对于本身带有隔离设计的台体来说,四个短接点进行短接,第一光耦U2与第二光耦U3则部需要隔离,由电表电源输入VCC给整个电路供电,接口J1的5V-485与G-485不需要再外接,只需要连接台体的RS485接口的A、B两个端口就可以直接通讯了,精简了电路,方便了操作,提高了生产效率。而对于本身不带隔离电路的台体,则四各短接点J3、J4、J5、J6不进行短接,需要通过光耦隔离进行通讯,TTL电平接口J2这端由电表进行供电,RS485接口J1这端由台体的5V输出或外部5V电源进行供电。本实施例根据电路需要隔离与不隔离自由选择,灵活应用。
虽然本发明已以具体实施例公开如上,然而其并非用以限定本发明,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,仍可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (3)

1.一种RS485转TTL电平通讯模块装置,包括台体表位的RS485输出接口(J1)、电源(5V-485)、带RS485芯片(U1)的转换电路、连接电表的TTL通讯接口(J2),所述的RS485输出接口(J1)含四个连接点,分别为连接RS485芯片(U1)电源(5V-485)的第一连接点、接地(G-485)的第二连接点、RS485通讯的A端(485-A)、RS485通讯的B端(485-B),RS485 的A端(485-A)连接第一限流保护电阻(R11),RS485 的B端(485-B)连接第二限流保护电阻(R10),第一限流保护电阻(R11)的另一端连接RS485芯片(U1)的A脚,第二限流保护电阻(R10)的另一端连接RS485芯片(U1)的B脚,A脚与B脚之间并联双向TVS管(TVS1),第一限流保护电阻(R11)、第二限流保护电阻(R10)、双向TVS管(TVS1)共同组成RS485芯片转换电路的保护电路,当外部有高压接入RS485输出接口(J1)时,双向TVS管(TVS1)迅速导通,同时第一限流保护电阻(R11)和第二限流保护电阻(R10)动作为高阻抗,有效的保护RS485芯片转换电路;RS485芯片(U1)的A脚与电源(5V-485)之间连接有第一上拉电阻(R2),RS485芯片(U1)的B脚与接地(G-485)之间连接有第一下拉电阻(R5),电源(5V-485)连接RS485芯片(U1)的VCC脚,地G-485连接485芯片U1的5脚GND;所述的TTL电平通讯接口(J2)含4个连接点,分别为连接由电表提供的外部输入电源VCC的第三连接点、连接电表提供的外部地GND的第四连接点,连接电表的TTL电平发送信号的TTL电平发送信号端(TXD-485)、连接电表的TTL电平接收信号的TTL电平接收信号端(RXD-485);TTL电平接收信号端(RXD-485)连接电阻R3,电阻R3的另一端连接光耦U2的输出端集电极,并接上拉电阻R1,上拉至VCC;第一光耦(U2)输出端的发射极连接GND;第一光耦(U2)输入端的阳极连接5V-485;第一光耦(U2)输入端的阴极连接第一电阻(R4),第一电阻(R4)的另一端连接至RS485芯片(U1)1脚R端; TTL电平发送信号端(TXD-485)连接第二电阻(R9),第二电阻(R9)的另一端连接第二光耦(U3)输入端的阴极,第二光耦(U3)输入端的阳极连接VCC;第二光耦(U3)输出端的发射极接地(G-485);第二光耦(U3)输出端的集电极与电源(5V-485)之间连接有第二上拉电阻(R7),第二光耦(U3)输出端的集电极连接至RS485芯片(U1)的4脚D端,并连接第三电阻(R8),第三电阻(R8)的另一端连接PNP型三极管 (Q1)基极;PNP型三极管 (Q1)的发射极连接电源(5V-485),三极管Q1的集电极连接至RS485芯片(U1)的2脚RE端和3脚DE端,且三极管Q1的集电极经第四电阻(R6)接地(G-485)。
2.根据权利要求1所述的RS485转TTL电平通讯模块装置,其特征在于:还包括短接点隔离电路,所述的短接点隔离电路包括连接在外部输入电源VCC与电源(5V-485)之间的第一短接点(J3)、连接在电表输入地GND与接地(G-485)之间的第二短接点(J4)、在第一光耦(U2)输入端的阴极与输出端的集电极之间连接第三短接点(J5)、在第二光耦(U3)输入端的阴极与输出端的集电极之间连接第四短接点(J6);短接点隔离电路的四个短接点在台体本身带有隔离的情况下短接。
3.根据权利要求1或2所述的RS485转TTL电平通讯模块装置,其特征在于:第一限流保护电阻(R11)与第二限流保护电阻(R10)为两脚热敏电阻。
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