CN203827371U - 自动收发电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动收发电路，包括用于自动收发数据的RS-485收发器和用于对发送信号进行非门取反的非门逻辑器件，所述非门逻辑器件的输入端接收发送信号，输出端与所述RS-485收发器的接收使能端和发送使能端连接，所述RS-485收发器还包括用于接收所述发送信号的发送数据端、用于发送接收信号的接收数据端和用于接收或发送差分信号的A端与B端。实施本实用新型，通过非门逻辑器件控制RS-485，无需MCU即可实现自动收发通信信号，可节省MCU的开销，避免RS-485电路异常，随意更改通信波特率，而且电路结构简洁，节约电路板面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种自动收发电路。
背景技术
目前RS-485标准电路由于允许双线总线上一个主设备驱动最多32个从设备，可应用于大量的通信电路。然而，由于RS-485是采用半双工方式的通信，在某一个时间内它只能执行一种操作(收或发)，不能同时执行收发两种操作。通常地，利用MCU的一个管脚对RS-485驱动芯片的发送/接收使能脚进行控制，又或者使用74HC123触发器对发送/接收使能脚进行控制。
但是，第一种RS-485通信电路，通过MCU编程控制发送/接收使能管脚，需要编写严格的程序保证切换的时序，易导致RS-485通信异常(如易置于常发送状态)。第二种RS-485通信电路，其逻辑电路较复杂，且不易更改波特率。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述RS-485通信电路，易导致RS-485通信异常、不易更改波特率的问题，提供一种自动收发电路。
一种自动收发电路，包括用于自动收发数据的RS-485收发器和用于对发送信号进行非门取反的非门逻辑器件，所述非门逻辑器件的输入端接收发送信号，输出端与所述RS-485收发器的接收使能端和发送使能端连接，所述RS-485收发器还包括用于接收所述发送信号的发送数据端、用于发送接收信号的接收数据端和用于接收或发送差分信号的A端与B端。
上述自动收发电路，通过非门逻辑器件控制RS-485，无需MCU即可实现自动收发通信信号，可节省MCU的开销，避免RS-485电路异常，随意更改通信波特率，而且电路结构简洁，节约电路板面积。
附图说明
图1是本实用新型自动收发电路第一实施方式的电路示意图；
图2是本实用新型自动收发电路第二实施方式的电路示意图；
图3是本实用新型自动收发电路中收发信号的第一示意图；
图4是本实用新型自动收发电路中收发信号的第二示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本实用新型自动收发电路第一实施方式的电路示意图。
本实施方式的所述自动收发电路包括用于自动收发数据的RS-485收发器100和用于对发送信号进行非门取反的非门逻辑器件200，非门逻辑器件200的输入端接收发送信号，输出端与RS-485收发器100的接收使能端RXEN和发送使能端TXEN连接，RS-485收发器100还包括用于接收所述发送信号的发送数据端TXD、用于发送接收信号的接收数据端RXD和用于接收或发送差分信号的A端与B端。
本实施方式所述的自动收发电路，通过非门逻辑器件控制RS-485，无需MCU即可实现自动收发通信信号，可节省MCU的开销，避免RS-485电路异常，随意更改通信波特率，而且电路结构简洁，节约电路板面积。
其中，对于非门逻辑器件200，优选地，可以是多个单“非门”的组合，也可以是“与非门”的变形。
优选地，非门逻辑器件200可包括与非门逻辑电路，所述与非门逻辑电路包括用于同时接受所述发送信号的第一输入端和第二输入端，所述与非门逻辑电路的输出端与RS-485收发器100的接收使能端RXEN和发送使能端TXEN连接。使用与非门逻辑电路作为非门逻辑器件200可降低电路的复杂度。
在本实用新型的自动收发电路的具体收发过程中，所述发送信号经非门逻辑器件200取反，然后传输到接收使能端RXEN和发送使能端TXEN，以控制RS-485收发器的收发。优选地，所述发送信号为高电平时，经过非门逻辑器件200后，变为低电平传输至接收使能端RXEN和发送使能端TXEN，RS-485收发器100接收使能，即通过发送数据端TXD接收所述发送信号，并通过A端和B端发送差分信号。所述发送信号为低电平时，经过非门逻辑器件200后，变为高电平，RS-485收发器100发送使能，即通过A端和B端接收差分信号，通过接收数据端RXD发送所述接收信号。
在一个实施例中，如图3所示，所述发送信号TXD可为时序数据，当时序数据为0时，TXD经过非门逻辑器件200后使得接收使能端RXEN和发送使能端TXEN置为1(高电平)，即发送使能(接收禁止)状态，可把数据0发送到A端和B端对应的差分信号线；当时序数据为1时，TXD经过非门逻辑器件200后使得接收使能端RXEN和发送使能端TXEN置为0(低电平)，即发送禁止(接收使能)状态，但此时接收端未收到ETX结束标志位，仍然处于接收状态，会读取A端或B端对应的信号线上的上拉电阻和下拉电阻形成“1”的数据信号，接收端可以收到“1”的数据。
如图4所示，对于数据接收过程，TXD发送数据完毕时或未开始发送数据时，TXD为“1”，即高电平状态，TXD经过非门逻辑器件200后使得接收使能端RXEN和发送使能端TXEN置为“0”(低电平)，即发送禁止(接收使能)状态，RXD信号端会完整地接收A端和B端的数据信号。
对于RS-485收发器100，优选地为符合RS-485标准的器件。RS-485收发器100与非门逻辑器件200接供电电压相同的电源。
优选地，本实用新型的自动收发电路还可包括供电电压为3.3V的电源，所述电源的输出端分别与RS-485收发器100和非门逻辑器件200的电源端连接。
在其他实施方式中，所述电源的供电电压也可为5V或其他电压值。
在一个实施例中，本实用新型的自动收发电路还可包括防过压电路，分别与所述A端和所述B端连接。
本实施例的自动收发电路可防止电压过大，避免对电路造成损坏。
优选地，所述防过压电路包括防过压二极管、上拉电阻、下拉电阻、第一保护电阻和第二保护电阻，所述防过压二极管的输入端接电源，输出端通过所述上拉电阻接所述A端，所述B端通过所述下拉电阻接地，所述第一保护电阻接所述A端，所述第二保护电阻接所述B端。
在另一个实施例中，本实用新型的自动收发电路还可包括防静电电路，分别与所述A端与所述B端连接。
本实施例的自动收发电路可防静电，避免产生静电危害。
优选地，所述防静电电路包括第一TVS管、第二TVS管、第三TVS管和匹配电阻，所述第一TVS管的输入端接所述A端，输出端接地，所述第二TVS管的输入端接所述B端，输出端接地，所述第三TVS管的一端接所述A端、另一端接所述B端，所述匹配电阻与所述第三TVS管并联。
请参阅图2，图2所示是本实用新型自动收发电路第二实施方式的电路示意图。
本实施方式所述的自动收发电路与第一实施方式的区别在于：还可包括防静电电路和防过压电路，所述A端与所述B端通过所述防过压电路与所述防静电电路连接。
本实施方式所述的自动收发电路，可保护通信信号，防止过压和静电。
优选地，RS-485收发器100可包括半双工RS-485收发器U4，半双工RS-485收发器U4包括接收器R和驱动器D，接收器R包括用于发送所述接收信号的输出端RO和用于接收非门逻辑器件200的输出信号的输入使能端驱动器D包括用于接收所述发送信号的输入端DI和用于接收非门逻辑器件200的输出信号的输出使能端DE。
进一步地，半双工RS-485收发器U4的型号可为IL83072EIBZA，通过VCC端接3.3V电源，通过GND端接地。
在一个实施例中，所述防过压电路包括防过压二极管D15、上拉电阻R589、下拉电阻R595、第一保护电阻R590和第二保护电阻R594，所述防静电电路包括第一TVS管D16、第二TVS管D18、第三TVS管D17和匹配电阻R591，防过压二极管D15的输入端接电源，输出端通过上拉电阻R589接所述A端，所述B端通过下拉电阻R595接地，第一保护电阻R590的一端接所述A端，另一端通过第一TVS管D16接地，第二保护电阻R594的一端接B端，另一端通过第二TVS管D18接地，第三TVS管D17的一端通过第一保护电阻R590接所述A端、另一端通过第二保护电阻R594接所述B端，匹配电阻R591与第三TVS管D17并联。
其中，上拉电阻R589和下拉电阻R595的电阻值优选地为680欧姆，第一保护电阻R590和第二保护电阻R594的电阻值优选地为10欧姆，匹配电阻R591的电阻值优选地为150欧姆。
优选地，过压二极管D15的型号为IN4148，第一TVS管D16、第二TVS管D18和第三TVS管D17的型号为UDD32C05L01。
进一步地，A端或B端对应的信号线分别为M_HOST_RM_A至A端间的通信线路、M_HOST_RM_B至B端间的通信线路。
在另一个实施例中，与非门逻辑电路包括与非门器件U5，其第一输入端1和第二输入端2同时接收所述发送信号，GND端接地，VCC端接3.3V电源，输出端Y接输入使能端和输出使能端DE。
优选地，非门器件U5的型号为SN74LVC1G00DBV。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种自动收发电路，其特征在于，包括用于自动收发数据的RS-485收发器和用于对发送信号进行非门取反的非门逻辑器件，所述非门逻辑器件的输入端接收发送信号，输出端与所述RS-485收发器的接收使能端和发送使能端连接，所述RS-485收发器还包括用于接收所述发送信号的发送数据端、用于发送接收信号的接收数据端和用于接收或发送差分信号的A端与B端。
2.根据权利要求1所述的自动收发电路，其特征在于，所述非门逻辑器件包括与非门逻辑电路，所述与非门逻辑电路包括用于同时接受所述发送信号的第一输入端和第二输入端，所述与非门逻辑电路的输出端分别与所述RS-485收发器的接收使能端和发送使能端连接。
3.根据权利要求1所述的自动收发电路，其特征在于，还包括防过压电路，分别与所述A端和所述B端连接。
4.根据权利要求3所述的自动收发电路，其特征在于，所述防过压电路包括防过压二极管、上拉电阻、下拉电阻、第一保护电阻和第二保护电阻，所述防过压二极管的输入端接电源，输出端通过所述上拉电阻接所述A端，所述B端通过所述下拉电阻接地，所述第一保护电阻接所述A端，所述第二保护电阻接所述B端。
5.根据权利要求1所述的自动收发电路，其特征在于，还包括防静电电路，分别与所述A端与所述B端连接。
6.根据权利要求5所述的自动收发电路，其特征在于，所述防静电电路包括第一TVS管、第二TVS管、第三TVS管和匹配电阻，所述第一TVS管的输入端接所述A端，输出端接地，所述第二TVS管的输入端接所述B端，输出端接地，所述第三TVS管的一端接所述A端、另一端接所述B端，所述匹配电阻与所述第三TVS管并联。
7.根据权利要求1所述的自动收发电路，其特征在于，还包括防静电电路和防过压电路，所述A端与所述B端分别通过所述防过压电路与所述防静电电路连接。
8.根据权利要求7所述的自动收发电路，其特征在于，所述防过压电路包括防过压二极管、上拉电阻、下拉电阻、第一保护电阻和第二保护电阻，所述防静电电路包括第一TVS管、第二TVS管、第三TVS管和匹配电阻，所述防过压二极管的输入端接电源，输出端通过所述上拉电阻接所述A端，所述B端通过所述下拉电阻接地，所述第一保护电阻的一端接所述A端，另一端通过所述第一TVS管接地，所述第二保护电阻的一端接所述B端，另一端通过所述第二TVS管接地，所述第三TVS管的一端通过所述第一保护电阻接所述A端、另一端通过所述第二保护电阻接所述B端，所述匹配电阻与所述第三TVS管并联。
9.根据权利要求1所述的自动收发电路，其特征在于，还包括供电电压为3.3V的电源，所述电源的输出端分别与所述RS-485收发器和所述非门逻辑器件的电源端连接。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的自动收发电路，其特征在于，所述RS-485收发器包括半双工RS-485收发器，所述半双工RS-485收发器包括接收器和驱动器，所述接收器包括用于发送所述接收信号的输出端和用于接收所述非门逻辑器件的输出信号的输入使能端，所述驱动器包括用于接收所述发送信号的输入端和用于接收所述非门逻辑器件的输出信号的输出使能端。
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