CN204965416U - Rs485总线串口装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种RS485总线串口装置，其关键在于：包括UART接口、磁隔离器、RS485总线收发器、RS485双绞线接口、隔离电源；所述UART接口经过所述磁隔离器与所述RS485总线收发器相连；所述RS485总线收发器上设置有RS485双绞线接口，所述RS485双绞线接口用于连接RS485双绞线，所述隔离电源为所述磁隔离器和所述RS485总线收发器供电；还设置有外壳，所述UART接口和所述RS485双绞线接口安装在所述外壳上。有益效果：采用磁隔离器的RS485总线串口装置，结构简单，传输速度大大提升，且自身功耗较低，避免了因光耦开关速度慢造成的数据延迟。
Description
技术领域
本实用新型涉及串行通信技术领域，具体地说，是一种RS485总线串口装置。
背景技术
在RS485通讯总线中，由于实际应用现场的环境十分复杂，往往存在着高电压、大电流的危害，所以隔离是十分必要的。RS485接口的隔离由电源隔离与信号隔离两部分组成。传统的光电隔离RS485方案采用DC/DC电源+485通信芯片+信号光耦隔离的模式，带光耦的电路模块复杂，导致RS485通讯总线的功耗较大；且光耦传输的延迟较大，光耦的开关速度较慢，导致数据在RS485通讯总线中的传输速度很慢。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种功耗低、传输速度快的RS485总线串口装置。
一种RS485总线串口装置，其关键在于：包括UART接口、磁隔离器、RS485总线收发器、RS485双绞线接口、隔离电源；所述UART接口经过所述磁隔离器与所述RS485总线收发器相连；所述RS485总线收发器上设置有RS485双绞线接口，所述RS485双绞线接口用于连接RS485双绞线，所述隔离电源为所述磁隔离器和所述RS485总线收发器供电；还设置有外壳，所述UART接口和所述RS485双绞线接口安装在所述外壳上。
基于上述结构的RS485总线串口装置，使用时，将RS485双绞线插在所述RS485双绞线接口上，所述UART接口连接计算机等设备，即可实现数据传输过程中的磁隔离。
进一步地，所述UART接口与所述磁隔离器之间为双向通信，所述磁隔离器与所述RS485总线收发器之间为双向通信，所述RS485总线收发器与所述RS485双绞线接口之间为双向通信。
在具体实施例时，所述磁隔离器采用功耗较低的三通道数字隔离器ADUM1301，所述RS485总线收发器采用MAX13085。
更进一步地，所述UART接口设置有接收端RX、发送端TX和方向控制端DIR；所述UART接口的接收端RX经过电阻R1后接在所述磁隔离器的VIB端，所述UART接口的接收端RX还经电阻R3后连接在三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极经电阻R5后接电源VDD_3.3-485，所述三极管Q1的发射极接第一地端gnd1；所述UART接口的发送端TX经电阻R4后接在所述磁隔离器的VOC端；所述UART接口的方向控制端DIR经电阻R2后与所述磁隔离器的VIA端相连，且所述磁隔离器的VIA端也经所述电阻R5后接所述电源VDD_3.3-485；所述磁隔离器的VDD1端和VE1端都接所述电源VDD_3.3-485；所述磁隔离器的地端GND1接第一地端gnd1；
所述磁隔离器的VOA端接所述RS485总线收发器的RE端，且所述磁隔离器的VOA端还与所述RS485总线收发器的DE端相连；所述磁隔离器的VOB端接所述RS485总线收发器的DI端，所述磁隔离器的VIC端与所述RS485总线收发器的RO端相连；所述磁隔离器的地端GND2接第二地端gnd2；所述磁隔离器的VDD2和VE2都接电源VDD_485，且所述电源VDD_485经电容C1后接第二地端gnd2；
所述RS485总线收发器的B端接所述RS485双绞线接口的B端；所述RS485总线收发器的A端接所述RS485双绞线接口的A端；所述RS485总线收发器的A端和B端之间跨接瞬变抑制二极管Z1；所述RS485总线收发器的A端经反向稳压二极管Z2后接第二地端gnd2，所述RS485总线收发器的B端经反向稳压二极管Z3后接第二地端gnd2，所述RS485总线收发器的VCC端接所述电源VDD_485，所述RS485总线收发器的GND端接所述第二地端gnd2。
有益效果：采用磁隔离器的RS485总线串口装置，结构简单，传输速度大大提升，且自身功耗较低，避免了因光耦开关速度慢造成的数据延迟。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为图1的电路原理图；
图3为图1中的隔离电源电路原理图；
图4为本实用新型的装置外壳图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示的一种RS485总线串口装置，其关键在于：包括UART接口1、磁隔离器2、RS485总线收发器3、RS485双绞线接口4、隔离电源5；所述UART接口1经过所述磁隔离器2与所述RS485总线收发器3相连；所述RS485总线收发器3上设置有RS485双绞线接口4，所述RS485双绞线接口4用于连接RS485双绞线，所述隔离电源5为所述磁隔离器2和所述RS485总线收发器3供电，所述隔离电源5的电路原理图如图3所示；还设置有外壳6，所述UART接口1和所述RS485双绞线接口4安装在所述外壳6上，所述外壳6示意图如图4所示。
基于上述结构的RS485总线串口装置，使用时，将RS485双绞线插在所述RS485双绞线接口4上，所述UART接口1连接计算机等设备，即可实现数据传输过程中的磁隔离。
从图1还可以看出，所述UART接口1与所述磁隔离器2之间为双向通信，所述磁隔离器2与所述RS485总线收发器3之间为双向通信，所述RS485总线收发器3与所述RS485双绞线接口4之间为双向通信。
在本实施例中，所述磁隔离器2采用功耗较低的三通道数字隔离器ADUM1301，所述RS485总线收发器3采用MAX13085。
通过图2可以看出，所述UART接口1设置有接收端RX、发送端TX和方向控制端DIR；所述UART接口1的接收端RX经过电阻R1后接在所述磁隔离器2的VIB端，所述UART接口1的接收端RX还经电阻R3后连接在三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极经电阻R5后接电源VDD_3.3-485，所述三极管Q1的发射极接第一地端gnd1；所述UART接口1的发送端TX经电阻R4后接在所述磁隔离器2的VOC端；所述UART接口1的方向控制端DIR经电阻R2后与所述磁隔离器2的VIA端相连，且所述磁隔离器2的VIA端也经所述电阻R5后接所述电源VDD_3.3-485；所述磁隔离器2的VDD1端和VE1端都接所述电源VDD_3.3-485；所述磁隔离器2的地端GND1接第一地端gnd1；
所述磁隔离器2的VOA端接所述RS485总线收发器3的RE端，且所述磁隔离器2的VOA端还与所述RS485总线收发器3的DE端相连；所述磁隔离器2的VOB端接所述RS485总线收发器3的DI端，所述磁隔离器2的VIC端与所述RS485总线收发器3的RO端相连；所述磁隔离器2的地端GND2接第二地端gnd2；所述磁隔离器2的VDD2和VE2都接电源VDD_485，且所述电源VDD_485经电容C1后接第二地端gnd2；
所述RS485总线收发器3的B端接所述RS485双绞线接口4的B端；所述RS485总线收发器3的A端接所述RS485双绞线接口4的A端；所述RS485总线收发器3的A端和B端之间跨接瞬变抑制二极管Z1；所述RS485总线收发器3的A端经反向稳压二极管Z2后接第二地端gnd2，所述RS485总线收发器3的B端经反向稳压二极管Z3后接第二地端gnd2，所述RS485总线收发器3的VCC端接所述电源VDD_485，所述RS485总线收发器3的GND端接所述第二地端gnd2。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种RS485总线串口装置，其特征在于：包括UART接口(1)、磁隔离器(2)、RS485总线收发器(3)、RS485双绞线接口(4)、隔离电源(5)；所述UART接口(1)经过所述磁隔离器(2)与所述RS485总线收发器(3)相连；所述RS485总线收发器(3)上设置有RS485双绞线接口(4)，所述RS485双绞线接口(4)用于连接RS485双绞线，所述隔离电源(5)为所述磁隔离器(2)和所述RS485总线收发器(3)供电；还设置有外壳(6)，所述UART接口(1)和所述RS485双绞线接口(4)安装在所述外壳(6)上。
2.根据权利要求1所述的RS485总线串口装置，其特征在于：所述UART接口(1)与所述磁隔离器(2)之间为双向通信，所述磁隔离器(2)与所述RS485总线收发器(3)之间为双向通信，所述RS485总线收发器(3)与所述RS485双绞线接口(4)之间为双向通信。
3.根据权利要求2所述的RS485总线串口装置，其特征在于：所述磁隔离器(2)采用三通道数字隔离器ADUM1301，所述RS485总线收发器(3)采用MAX13085。
4.根据权利要求3所述的RS485总线串口装置，其特征在于：
所述UART接口(1)设置有接收端RX、发送端TX和方向控制端DIR；所述UART接口(1)的接收端RX经过电阻R1后接在所述磁隔离器(2)的VIB端，所述UART接口(1)的接收端RX还经电阻R3后连接在三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极经电阻R5后接电源VDD_3.3-485，所述三极管Q1的发射极接第一地端gnd1；所述UART接口(1)的发送端TX经电阻R4后接在所述磁隔离器(2)的VOC端；所述UART接口(1)的方向控制端DIR经电阻R2后与所述磁隔离器(2)的VIA端相连，且所述磁隔离器(2)的VIA端也经所述电阻R5后接所述电源VDD_3.3-485；所述磁隔离器(2)的VDD1端和VE1端都接所述电源VDD_3.3-485；所述磁隔离器(2)的地端GND1接第一地端gnd1；
所述磁隔离器(2)的VOA端接所述RS485总线收发器(3)的RE端，且所述磁隔离器(2)的VOA端还与所述RS485总线收发器(3)的DE端相连；所述磁隔离器(2)的VOB端接所述RS485总线收发器(3)的DI端，所述磁隔离器(2)的VIC端与所述RS485总线收发器(3)的RO端相连；所述磁隔离器(2)的地端GND2接第二地端gnd2；所述磁隔离器(2)的VDD2和VE2都接电源VDD_485，且所述电源VDD_485经电容C1后接第二地端gnd2；
所述RS485总线收发器(3)的B端接所述RS485双绞线接口(4)的B端；所述RS485总线收发器(3)的A端接所述RS485双绞线接口(4)的A端；所述RS485总线收发器(3)的A端和B端之间跨接瞬变抑制二极管Z1；所述RS485总线收发器(3)的A端经反向稳压二极管Z2后接第二地端gnd2，所述RS485总线收发器(3)的B端经反向稳压二极管Z3后接第二地端gnd2，所述RS485总线收发器(3)的VCC端接所述电源VDD_485，所述RS485总线收发器(3)的GND端接所述第二地端gnd2。
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Cited By (2)
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| CN110855316A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-28 | 天津航空机电有限公司 | 一种rs485自动收发隔离电路 |
| CN113419986A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-21 | 深圳市车智杰车联网有限公司 | 一种提高总线抗干扰能力的方法 |
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| CN110855316B (zh) * | 2019-10-25 | 2021-07-16 | 天津航空机电有限公司 | 一种rs485自动收发隔离电路 |
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