CN202795352U

CN202795352U - 一种rs232和rs485接口的接线方式

Info

Publication number: CN202795352U
Application number: CN 201220207891
Authority: CN
Inventors: 王明哲
Original assignee: BEIJING BEIBIAN ZHIDA TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: BEIJING BEIBIAN ZHIDA TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-05-10

Abstract

本实用新型公开了一种RS232和RS485接口的接线方式，包括模式设置模块、信号隔离模块、方式切换模块、EMC保护模块及接线端口模块，模式设置模块根据输入端设置信号进行运算得出正确的输出端控制信号，输出端控制信号通过信号隔离模块传递到方式切换模块，方式切换模块根据输出端控制信号把接线端口模块设置为RS232或RS485模式，EMC保护模块同时能保护RS232和RS485模式时的浪涌冲击。采用了本实用新型的技术方案，能够统一接线并且灵活设置接口方式，选择RS232或RS485的工作状态简洁，灵活。

Description

一种RS232和RS485接口的接线方式

技术领域

本实用新型涉及异步串行通信接口技术领域，具体地，涉及一种在各种波特率及工作模式下均可以可靠运行的RS232和RS485接口的接线方式。

背景技术

在数据通信领域特别是工业通信领域，经常用到异步串行通讯技术来实现数据交换。目前最常用的就是RS232和RS485通讯协议。RS232是最早的串行接口标准，在短距离，低传输数率的应用中得到了广泛的应用。其后针对RS232接口通讯距离短的问题，在RS232的基础上又提出了RS485接口标准来克服这些缺点。

目前，RS232接口广泛应用于工业现场中近距离通讯和点对点的通讯领域，RS485可以组成工业通讯的网络，用于连接远端的多个工业设备。但是在不同的工业环境应用的外部设备和现场情况千差万别，具体应用RS232还是RS485标准需要到现场接线时才能够确认。

针对上述的问题通常的解决方法是：

需要一个多路的拨码开关，跳线或者继电器来选择，在工业现场调整拨码开关和跳线繁琐而且危险，通常需要打开机器壳体进行相关设置，十分的不方便。继电器来选择又导致成本提高而且可靠性下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种RS232和RS485接口的接线方式，以解决现有电路中设置不方便，应用不可靠，成本不可接受的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种RS232和RS485接口的接线方式，包括：模式设置模块、信号隔离模块、方式切换模块、EMC保护模块及接线端口模块；所述模式设置模块，根据其输入端的设置信号进行运算得出正确的输出端控制信号；所述信号隔离模块，用于将输出端控制信号传递到方式切换模块、并且保护模式设置模块之前的所有器件安全；所述方式切换模块，根据输出端控制信号把接线端口模块设置为RS232或RS485模式；所述EMC保护模块，连接在方式切换模块与接线端口模块之间的导线上，用于保护RS232和RS485模式时的浪涌冲击，保护信号隔离模块、方式切换模块及接线端口模块的安全。

进一步地，所述模式设置模块，为可编程逻辑器件，其输入端有两个设置信号：（1）RS232或RS485的选择信号，（2）RS485的方向控制信号；输出端有三个控制信号：（1）RS232使能/禁止信号，（2）RS485接收使能，（3）RS485发送使能。

进一步地，所述信号隔离模块包含电磁耦合隔离电路及光电耦合电路。

进一步地，所述方式切换模块由RS232电平转换电路和RS485电平转换电路两部分组成；且所述模式设置模块的输出端控制信号控制两种电平转换电路的工作状态。

进一步地，所述方式切换模块主要负责在RS232模式下屏蔽RS485信号，在RS485模式下屏蔽RS232信号并且保证通讯正常不受干扰并且支持RS485的方向翻转。

进一步地，所述EMC保护模块由TVS器件和自恢复保险丝组成。

进一步地，所述接线端口模块，仅包含三个接线端子：（1）地线，（2）RS232接收/ RS485阴极信号，（3）RS232发送/ RS485阳极信号；且RS232和RS485信号共用一根地线。

进一步地，所述RS232和RS485信号混合在3个信号容量的连接器里，RS232线路的信号和RS485线路的信号物理上直接连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益的效果：

（1）外部接线简单统一，没有接线错误的情况。

（2）数据稳定可靠，RS232和RS485线路在高波特率长距离传输情况下不互相干扰。

（3）设置灵活简便，方式多样，不用打开机箱壳体，在工业现场安全可靠。

（4）RS485的收发状态由收发控制信号直接操作，可以随着电平状态实时变换接收和发送状态，能够支持0延时的发送接收状态转变，提高数据通讯效率。

（5）同时保证RS232或RS485的通讯安全，保证遇到差模、共模干扰不会损害器件，大大提高了整个设备的工作寿命。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图；

图2为本实用新型的原理框图；

图3为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种接线简便，实用安全，灵活，方便的RS232和RS485接口的接线方式。

如图1、2所示，本实用新型的RS232和RS485接口的接线方式包含：模式设置模块（电路），信号隔离模块（电路），方式切换模块（电路），EMC保护模块（电路）和接线端口模块（电路）。所述模式设置模块，根据其输入端的设置信号进行运算得出正确的输出端控制信号；所述信号隔离模块，用于将输出端控制信号传递到方式切换模块、并且保护模式设置模块之前的所有器件安全；所述方式切换模块，根据输出端控制信号把接线端口模块设置为RS232或RS485模式；所述EMC保护模块，连接在方式切换模块与接线端口模块之间的导线上，用于保护RS232和RS485模式时的浪涌冲击，保护信号隔离模块、方式切换模块及接线端口模块的安全。

模式设置电路是整个线路的控制端（如图3所示），其输入端用来接收两个状态设置信号：RS232/RS485选择信号，RS485方向信号，本实用新型要达到的目的就是通过RS232/RS485来选择需要的模式，当选择RS232模式时，RS485方向信号无效，整个电路工作在RS232模式。RS485芯片处于无效状态，RS485芯片的所有输出端口处于高阻状态。当选择RS485模式时,RS232芯片处于无效状态，RS232芯片的所有输出口处于高阻状态。RS485的发送和接收状态由RS485方向信号控制。

控制端的输出信号有3个分别是：（1）FORCEOFF#（RS232使能/禁止信号）,（2）RE0#_ISO（RS485接收使能），（3）DE0_ISO（RS485发送使能），连接在模式设置电路中，模式设置电路通过可编程器件实现，可编程器件的输出端就是控制端的3个输出信号，输入端有2个信号分别是：（1）RS232或RS485选择信号（RS232/RS485），（2）RS485方向信号（RS485RX/TX），具体是原理如下：

RS232/RS485 为低电平时（或为高电平时）选择RS485模式，这时FORCEOFF# 输出为低电平，保证RS232电路无效。同时RS232/RS485 直接赋值给RE0#_ISO, RS232/RS485取反后赋值给DE0_ISO。以上是选择RS485的工作模式实现原理。

与RS485模式相反选择RS232模式时RS232/RS485 为高电平（或为低电平），这时FORCEOFF# 输出为高电平，同时 RE0#_ISO直接赋值低电平， DE0_ISO直接赋值高电平。使RS485电路无效，以上是选择RS232的工作模式实现原理。

信号隔离电路包含电磁耦合隔离电路及光电耦合电路。信号隔离电路隔离了RS232电路的使能信号，RS485电路的发送使能信号，RS485电路的接收使能信号。

FORCEOFF#, RE0#_ISO, DE0_ISO 通过信号隔离电路传递到方式切换模块。方式切换模块由RS232电平转换电路和RS485电平转换电路两部分组成。这三个信号控制着两种电平转换电路的工作状态，需要说明的一点是RS485工作在半双工模式，它的发送和接收是交替进行的，所以在RS485模式下发送和接收用RS232/RS485一根信号来控制。

RS232电平转换电路由RS232电平转换芯片和相关的电容组成，用来完成RS232电平和TTL电平的转换。RS485电平转换电路由RS485电平转换芯片和相关的电容组成，用来完成RS485电平和TTL电平的转换。在RS232电平转换电路工作时，RS485的发送和接收都设置在无效状态。在RS232电平转换电路工作在无效模式下时，RS485的发送端和接收端正好被设置为相反的工作模式，就是在RS485的发送端有效时，接收端无效，当RS485的接收端有效时，发送端无效。

接线端口模块，仅包含三个接线端子：（1）地线（GND），（2）RS232接收/ RS485阴极（RX/DATA0-）信号，（3）RS232发送/ RS485阳极（TX/ DATA0+）信号；RX/DATA0-信号在RS232模式时是接收信号，在RS485模式时是数据线的阴极。TX/ DATA0+信号在RS232模式时是发送信号，在RS485时是数据线的阳极。RS232和RS485信号共用一根地线。RS232的发送信号（TX）和RX485的数据信号阳极（DATA0+）直接相连，RS232的接收端信号（RX）和RX485的数据信号阴极（DATA0-）直接相连，三个接线端子外接线时可以先接好线再设定工作方式简便灵活。

EMC保护模块，由TVS器件和自恢复保险丝组成，TVS器件泻放能量，自恢复保险断开大能量干扰，同时保护抵抗共模或差模干扰。

最后说明：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利的要求范围当中。

Claims

1.一种RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，包括：模式设置模块、信号隔离模块、方式切换模块、EMC保护模块及接线端口模块；

所述模式设置模块，根据其输入端的设置信号进行运算得出正确的输出端控制信号；

所述信号隔离模块，用于将输出端控制信号传递到方式切换模块、并且保护模式设置模块之前的所有器件安全；

所述方式切换模块，根据输出端控制信号把接线端口模块设置为RS232或RS485模式；

所述EMC保护模块，连接在方式切换模块与接线端口模块之间的导线上，用于保护RS232和RS485模式时的浪涌冲击，保护信号隔离模块、方式切换模块及接线端口模块的安全。

2.根据权利要求1所述的RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，所述模式设置模块，为可编程逻辑器件，其输入端有两个设置信号：（1）RS232或RS485的选择信号，（2）RS485的方向控制信号；输出端有三个控制信号：（1）RS232使能/禁止信号，（2）RS485接收使能，（3）RS485发送使能。

3.根据权利要求1所述的RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，所述信号隔离模块包含电磁耦合隔离电路及光电耦合电路。

4.根据权利要求1所述的RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，所述方式切换模块由RS232电平转换电路和RS485电平转换电路两部分组成；且所述模式设置模块的输出端控制信号控制两种电平转换电路的工作状态。

5.根据权利要求1所述的RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，所述方式切换模块主要负责在RS232模式下屏蔽RS485信号，在RS485模式下屏蔽RS232信号并且保证通讯正常不受干扰并且支持RS485的方向翻转。

6.根据权利要求1上所述的RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，所述EMC保护模块由TVS器件和自恢复保险丝组成。

7.根据权利要求1所述的RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，所述接线端口模块，仅包含三个接线端子：（1）地线，（2）RS232接收/ RS485阴极信号，（3）RS232发送/ RS485阳极信号；且RS232和RS485信号共用一根地线。

8.根据权利要求7所述的RS232和RS485接口的接线方式，其特征在于，所述RS232和RS485信号混合在3个信号容量的连接器里，RS232线路的信号和RS485线路的信号物理上直接连接。