CN209299251U - 一种rs-485通信电路及系统 - Google Patents
一种rs-485通信电路及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209299251U CN209299251U CN201822103390.1U CN201822103390U CN209299251U CN 209299251 U CN209299251 U CN 209299251U CN 201822103390 U CN201822103390 U CN 201822103390U CN 209299251 U CN209299251 U CN 209299251U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pin
- mcu
- circuit
- control switch
- isolator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 101100489713 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) GND1 gene Proteins 0.000 claims description 4
- 101100489717 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) GND2 gene Proteins 0.000 claims description 4
- 230000002618 waking effect Effects 0.000 abstract description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 102100036285 25-hydroxyvitamin D-1 alpha hydroxylase, mitochondrial Human genes 0.000 description 2
- 101000875403 Homo sapiens 25-hydroxyvitamin D-1 alpha hydroxylase, mitochondrial Proteins 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003447 ipsilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本申请实施例公开了一种RS‑485通信电路及系统,包括:控制开关电路、微控制单元MCU、数据收发电路以及比较器;控制开关电路具有通路两侧的第一端、第二端,以及触发端;控制开关电路的第一端与电源模块连接,控制开关电路的第二端连接数据收发电路的供电端;MCU的第一通信引脚与第二通信引脚均连接数据收发电路的第一侧,数据收发电路的第二侧具有第一差分信号端与第二差分信号端;第一差分信号端与第二差分信号端分别连接比较器的第一输入端与第二输入端,比较器的输出端连接MCU的唤醒输入引脚;MCU的唤醒输出引脚连接控制开关电路的触发端;解决了现有的通信唤醒方式导致电池组的供电电源频繁动作的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种RS-485通信电路及系统。
背景技术
随着锂电池的广泛应用,对锂电池组进行检测和管理的电池管理系统 (BMS)也逐渐成为研究热点。RS-485接口具有硬件成本低、抗干扰能力强、传输距离远等优点,常被配置为电池管理系统与上位机之间的通信接口。BMS 通常是以其管理的锂电池作为其电能来源,为了保证电能的使用时间,有效降低系统待机功耗具有十分重要的意义。
现有的RS-485通信电路中,通常是采用唤醒的方式来降低待机功耗。唤醒包括主动唤醒与被动唤醒,主动唤醒通常是通过定时器,定时主动唤醒485 收发处理电路,而被动唤醒则是被动收到触发而唤醒。然而,无论是哪种唤醒方式,在唤醒时对通信通断的控制都是通过控制电池组的供电电源来实现的,如此,电池组的供电电源将频繁动作,降低电池的使用寿命和供电可靠性。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种RS-485通信电路,解决了现有的通信唤醒方式对通信通断的控制都是通过控制电池组的供电电源来实现,导致电池组的供电电源频繁动作,降低电池的使用寿命和供电可靠性的技术问题。本申请实施例还提供了一种通信系统。
有鉴于此,本申请第一方面提供了一种RS-485通信电路,包括:控制开关电路、微控制单元MCU、数据收发电路以及比较器;
所述控制开关电路具有通路两侧的第一端、第二端,以及用于输入触发信号的触发端;
所述控制开关电路的第一端用于与电源模块连接,所述控制开关电路的所述第二端连接所述数据收发电路的供电端;
所述MCU的第一通信引脚与第二通信引脚均连接所述数据收发电路的第一侧,所述数据收发电路的第二侧具有用于与RS-485端口连接的第一差分信号端与第二差分信号端;
所述第一差分信号端与所述第二差分信号端分别连接所述比较器的第一输入端与第二输入端,所述比较器的输出端连接所述MCU的唤醒输入引脚;
所述MCU的唤醒输出引脚连接所述控制开关电路的所述触发端。
优选的,还包括:第一隔离器与第二隔离器;
所述第一隔离器连接在所述MCU与所述比较器之间;
所述第二隔离器连接在所述控制开关电路与所述数据收发电路之间。
优选的,所述第二隔离器具体为隔离电源芯片;
所述隔离电源芯片输入侧的第一引脚连接所述控制开关电路的第二端,输入侧的第二引脚接第一地,所述输入侧的第一引脚与第二引脚之间连接有第一电容;
所述隔离电源芯片输出侧的第一引脚连接所述数据收发电路的供电端,输出侧的第二引脚接第二地,所述输出侧的第一引脚与第二引脚之间连接有第二电容。
优选的,所述第一隔离器具体为数字隔离器;
所述数字隔离器的输入侧的输入引脚与所述比较器的输出端连接,输出侧的输出引脚与所述MCU的唤醒输入引脚连接;
所述数字隔离器的输入侧的GND1引脚接所述第一地,输出侧的GND2 引脚接所述第二地。
优选的,所述控制开关电路具体包括:第二开关管以及继电器,所述继电器包括线圈、第一触点与第二触点;
所述第二开关管的控制端连接所述MCU的唤醒输出引脚,所述第二开关管的第二端接所述第一地,所述第二开关管的第一端连接所述继电器的线圈的一端,所述继电器的线圈的另一端用于连接所述电源模块;
所述继电器的第一触点用于连接所述电源模块,所述继电器的第二触点连接所述隔离电源芯片输入侧的第一引脚。
优选的,所述第二开关管的控制端与第二端之间连接有第三电阻。
优选的,还包括光耦;
所述光耦的第一引脚连接第一电阻的一端,所述第一电阻的另一端用于连接所述电源模块,所述光耦的第二引脚连接第一开关管的第一端,第三引脚通过第二电阻连接所述第二开关管的触发端,第四引脚用于连接所述电源模块;
所述第一开关管的第二端接所述第一地,所述第一开关管的控制端连接所述MCU的唤醒输出引脚。
优选的,所述第一开关管与所述第二开关管具体为三极管。
优选的,所述数据收发电路具体包括:双通道隔离器与RS-485收发器;
所述双通道隔离器的第一侧连接所述MCU的第一通信引脚与第二通信引脚,其第二侧连接所述RS-485收发器的第一侧,所述RS-485收发器的第二侧具有所述第一差分信号端与所述第二差分信号端;
所述双通道隔离器与所述RS-485收发器的供电端均连接所述控制开关模块的第二端。
本申请第二方面提供了一种通信系统,包括上位机、电源模块以及上述第一方面提供的任一项所述的RS-485通信电路;
所述电源模块通过所述RS-485通信电路与所述上位机建立通信。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请实施例中,提供了一种RS-485通信电路,包括:控制开关电路、微控制单元MCU、数据收发电路以及比较器;控制开关电路具有通路两侧的第一端、第二端,以及用于输入触发信号的触发端;控制开关电路的第一端用于与电源模块连接,控制开关电路的第二端连接数据收发电路的供电端; MCU的第一通信引脚与第二通信引脚均连接数据收发电路的第一侧,数据收发电路的第二侧具有用于与RS-485端口连接的第一差分信号端与第二差分信号端;第一差分信号端与第二差分信号端分别连接比较器的第一输入端与第二输入端,比较器的输出端连接MCU的唤醒输入引脚;MCU的唤醒输出引脚连接所述控制开关电路的所述触发端。
当RS-485端口开始接受到数据时,第一差分信号端与第二差分信号端之间出现压差,比较器响应于该压差,输出相应的高电平或低电平给MCU的唤醒输入引脚。在MCU的唤醒输入引脚接收到相应的信号后,MCU的唤醒输出引脚输出触发信号给控制开关电路的触发端,使控制开关电路建立起电源模块与数据收发电路之间的通路,数据收发电路得到电源模块的电能供应开始工作,使MCU与RS-485端口之间可以通信。相应的,通过对MCU的设置,MCU的唤醒输入引脚在一段时间未接受到信号后,可以自动停止唤醒输出引脚的输出,使MCU与RS-485端口之间的通信通道被切断,电源模块进入待机状态。
本申请实施例提供的一种RS-485通信电路,当需要传输数据时,是通过对控制开关电路的控制来控制MCU与RS-485端口之间的通信的启停,而不是通过控制电池组(对应上述的电池模块)的供电电源来实现通信的通断,从而可以避免电池组供电电源的频繁动作,对电池组起到很好的保护作用,可以延长电池组的使用寿命。此外,还有效降低了电池组的待机功耗,只在需要通信时自动唤醒,非通信时段则可以进入静态模式(即不充电、不放电及不通信),电池组近乎零功耗。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种RS-485通信电路的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种RS-485通信电路的具体应用例的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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申请实施例中的具体含义。
本申请实施例提供的RS-485通信电路,实现了通信时自动唤醒,不通信时电源模块待机,进入低功耗状态,同时还将原来的通过控制电池组的供电电源来控制通信通路的通断改进为通过控制电源模块(即电池组)与数据收发电路之间的控制开关电路来实现,避免了对供电电源的频繁切换,电池组的使用状况得到改善,寿命得到延长。
下面结合图1至图2对本申请实施例提供的一种RS-485通信电路进行说明。
本申请实施例提供的RS-485通信电路具体包括:控制开关电路1、微控制单元MCU、数据收发电路3以及比较器4。其中,MCU为通信对象之一,其包括有多个引脚,多个引脚之间的关系可以自行设置。
例如,在本申请实施例中,MCU的唤醒输入引脚与唤醒输出引脚之间可以设置有逻辑关联,使得在唤醒输入引脚接收到低电平时,唤醒输出引脚响应于唤醒输入引脚而输出高电平,当然也可以设置成,唤醒输入引脚接收到高电平时,唤醒输出引脚响应于唤醒输入引脚而输出高电平,不作具体限定。
而MCU的第一通信引脚与第二通信引脚是用于双通道通信的引脚,两个通信引脚与数据收发电路3连接。数据收发电路3可以认为是MCU与RS-485 端口之间的通信通路,其具有用于与RS-485端口连接的第一差分信号端31 与第二差分信号端32。当数据收发电路3的供电端与电源模块5形成通路(即控制开关电路被触发导通时),数据收发电路3得电工作,MCU与RS-485端口之间才可实现通信。
需要注意的是,本申请实施例提及的MCU上的第一通信引脚、第二通信引脚、唤醒输入引脚以及唤醒输出引脚均只是一个引脚的命名,其实质可以为任何一个引脚,并不是对具体某个引脚的限定。
数据收发电路3可以包括双通道隔离器与RS-485收发器。具体的,可以使双通道隔离器的第一侧连接MCU的第一通信引脚与第二通信引脚,其第二侧连接RS-485收发器的第一侧,RS-485收发器的第二侧设置有第一差分信号端31与第二差分信号端32,如此形成MCU---双通道隔离器---RS-485收发器 ---RS-485端口的通信通路。当然,在实现MCU与RS-485端口的通信时,也有其他的实现方式,不一一说明。
考虑到RS-485端口开始接收到数据时,第一差分信号端31与第二差分信号端32之间将出现压差,因此,在自动唤醒时,可以利用两个差分信号端之间的压差作为唤醒信号。具体的,通过将第一差分信号端31与第二差分信号端32分别连接比较器4的第一输入端与第二输入端,而比较器4的输出端可以连接MCU的唤醒输入引脚。如此,比较器4可以响应于差压而切换至输出低电平或高电平,输出的低电平或高电平作用于MCU的唤醒输入引脚,进一步控制MCU的唤醒输出引脚输出触发信号。
MCU的唤醒输出引脚输出的触发信号可以传输至控制开关电路1的触发端,从而促使控制开关电路1闭合导通,电路模块5与数据收发电路3之间形成供电通路。控制开关电路的具体实现方式有多种,本申请实施例提供一种较为优选的实现方式,具体包括第二开关管以及继电器。
继电器包括线圈、第一触点与第二触点,其中第一触点与线圈的一端均用于与电源模块连接,因此,在实际操作时,第一触点与线圈的该端可以共端。继电器的第二触点可以连接数据收发电路3的供电端,数据收发电路3 的供电端对应包括上述双通道隔离器的供电端与RS-485收发器的供电端。继电器线圈不与电源模块5连接的一端可以连接第二开关管的第一端,第二开关管的第二端接第一地,即图2所示的GND,第二开关管的控制端则可以连接MCU的唤醒输出引脚。如此,MCU的唤醒输出引脚输出的高电平触发信号可以作用在第二开关管的控制端,促使第二开关管导通,继电器的线圈通电,第一触点与第二触点之间闭合,电源模块5开始供电给双通道隔离器与 RS-485收发器。
考虑到MCU与RS-485端口通信时,由于两侧的信号参考点之间可能存在电势差,容易形成“接地环路”造成通信传输的数据或者信号失真。为保证通信的可靠性,可以在MCU与比较器4之间设置第一隔离器,在控制开关电路 1与数据收发电路3之间设置第二隔离器,使MCU与RS-485端口两侧形成隔离,切断“接地环路”。
具体的,第二隔离器可以选择隔离电源芯片。隔离电源芯片具有四个引脚,分为输入侧的第一引脚和第二引脚,以及输出侧的第一引脚和第二引脚。其中,输入侧的第一引脚连接控制开关电路1的第二端,即对应的连接继电器的第二触点;输入侧的第二引脚接第一地GND。输出侧的第一引脚可以连接数据收发电路3的供电端,即分成两路连接双通道隔离器的供电端与 RS-485收发器的供电端,;输出侧的第二引脚接第二地GND_ISO。输入侧的第一引脚与第二引脚之间可以连接第一电容,输出侧的第一引脚与第二引脚之间可以连接第二电容。
而第一隔离器,可以选择数字隔离器。具体实现时,可以使数字隔离器的输入侧的输入引脚与比较器4的输出端连接,输出侧的输出引脚与MCU的唤醒输入引脚连接。同样,为实现隔离,数字隔离器输入侧与输出侧应分别接不同的地,即输入侧的GND1引脚接第一地GND,输出侧的GND2引脚接第二地GND_ISO。
进一步的,为使MCU对控制开关电路1的触发更为可靠,可以增加光耦的设置。光耦具有同在一侧的第一引脚与第二引脚,以及同在另一侧第三引脚和第四引脚。其中,第一引脚用于与电源模块5连接,在连接时,可以在两者间串接第一电阻;第二引脚可以连接第一开关管的第一端,而第一开关管的第二端接上述的第一地GND,第一开关管的控制端可以连接MCU的唤醒输出引脚;光耦的另一侧,第三引脚可以通过第二电阻连接控制开关电路1 中的第二开关管的触发端;第四引脚可以用于连接所述电源模块5。
通过上述光耦的设置,MCU的唤醒输出引脚在输出触发高电平时,上述的第一开关管将导通,光耦同侧的第一引脚与第二引脚间形成通路,进而使的另一侧第三引脚与第四引脚也形成通路,连接电源模块5的第四引脚将高电平引向第三引脚连接的第二开关管的触发端,从而使第二开关管导通,最终使MCU与RS-485端口建立通信。
可以理解的是,上述的第一开关管与第二开关管可以是各种可控的开关管器件,如MOSFET、IGBT、三极管等,不做具体限定。
以上是对本申请实施例提供的一种RS-485通信电路的实现要点的详细说明,可以理解的是,上述说明中对电路连接结构的描述并非是完整的,只是描述了主要的部分,未进行描述的部分,本领域技术人员可以根据本领域的公知常识进行设计和补充,使电路趋向于完整。当然,也可以参考下面本申请实施例提供的一种RS-485通信电路的具体应用例。
以下是对本申请实施例提供的一种RS-485通信电路的具体应用例的说明,可以对应图2进行参考,RS-485通信电路大致可分为数据收发电路3、隔离电源及其控制电路以及自动唤醒电路三大部分。
数据收发电路3包括双通道隔离器和RS-485收发器两部分。其中,RS-485 收发器包括RS-485收发器芯片、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9,瞬变抑制二极管D1、D2、D3, RS-485收发器芯片型号为MAX13487E。485_A(第一差分信号端31)、485_B (第二差分信号端32)分别经过R9、R8连到RS-485收发器芯片上的A、B 管脚,R5、R6、R7分别连接在GND_ISO和RS-485收发器芯片的B管脚之间、B管脚和A管脚之间、A管脚和5V_ISO之间,瞬变抑制二极管D1、D2、 D3分别连接在GND_ISO和B管脚之间、B管脚和A管脚之间、A管脚和 GND_ISO之间,RS-485收发器芯片的RE和DE管脚接到隔离电源芯片输出侧的5V_ISO引脚(第一引脚),再经过R4接到RS-485收发器芯片的DI管脚。
双通道隔离器的部分包括双通道隔离芯片、第三电容C3与第四电容C4。双通道隔离芯片的型号为ADUM201ARZ。双通道隔离芯片的VDD1和VSS1 管脚分别连接到隔离电源芯片输出侧的5V_ISO引脚(输出侧的第一引脚)和 GND_ISO引脚(输出侧的第二引脚),第四电容C4连接在双通道隔离芯片的 VDD1管脚和VSS1管脚之间,双通道隔离芯片的VDD2和VSS2管脚分别连接到5V和第一地GND,第三电容C3连接在VDD2管脚和VSS2管脚之间;双通道隔离芯片的VOA管脚与RS-485收发器芯片的DI管脚相连接,双通道隔离芯片的VIB管脚与RS-485收发器芯片的RO管脚相连接,双通道隔离芯片的VIA管脚与MCU的UART_TXD引脚(第一通信引脚)相连接,双通道隔离芯片的VOB管脚与MCU的UART_RXD(第二通信引脚)相连接。
隔离电源及其控制模块包括隔离电源芯片、光耦U1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2以及继电器K1。隔离电源芯片型号为B0505S。光耦U1的1脚 (第一引脚)经R1连接到5V电源(电源模块5),U1的2脚(第二引脚) 连接到第一三极管Q1的发射极,第一三极管Q1的基极连接到MCU的 ISOP_ON管脚(唤醒输出引脚),第一三极管Q1的集电极连接到第一地GND, U1的3脚(第三引脚)经过R2连接到第二三极管Q2的基极,U1的4脚(第四引脚)直接连接到5V电源(电源模块5);第二三极管Q2的集电极连接到继电器K1的线圈,K1线圈的另一侧接到5V电源(电源模块5),第二三极管Q2的发射极直接接第一地,在第二三极管Q2的基极与发射极之间连接有 R3。继电器K1的第二触点接到隔离电源芯片的输入侧的5V引脚(输入侧的第一引脚),此外,C1、C2分别连接在隔离电源芯片的输入侧和输出侧,隔离电源芯片输出侧的5V_ISO引脚(输出侧的第一引脚)给数据收发电路3 中的RS-825收发器芯片和双通道隔离芯片供电。
自动唤醒电路包括具有集成电源的数字隔离器、比较器4、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12和第五电容C5。比较器4的芯片型号为 LM311,具有集成电源的数字隔离器的芯片型号为ISOW7842。比较器4的 V+管脚连接到数字隔离器的副边电源引脚VISO,比较器4的GND和V-管脚连接到数字隔离器的副边GND2管脚并连接第二地GND_ISO,比较器4的 INPUT+管脚(第一输入端)和INPUT-管脚(第二输入端)经过R11和R12 连接到485_A和485_B端子,OUTPUT管脚(输出端)连接到数字隔离器的 INC管脚(输入侧的输入引脚),并经过R10接到数字隔离器的VISO管脚,经过C5连接到GND_ISO;数字隔离器的VCC管脚连接到5V电源,GND1 管脚连接到第一地GND,OUTC管脚(输出侧的输出引脚)接到MCU的 RS485_WP管脚(唤醒输入引脚),数字隔离器的SEL管脚与VISO管脚短接。
以上为对电路连接方式的详细说明,下面结合上述连接方式的说明对应用例的电路工作原理进行阐述。
当485端口开始接收到数据时,485_B、485_A端子间出现压差,自动唤醒电路的比较器LM311切换到低电平,经过数字隔离器ISOW7842传递到 MCU,RS485_WP产生电平下降沿。MCU检测到RS485_WP的下降沿,即输出ISOP_ON信号,给Q1的基极一个高电平使Q1导通,从而U1导通。 U1的3脚电平被拉高,因此Q2的基极上加上高电平,Q2导通,继电器K1 线圈通电,触点闭合,从而B0505S接入5V电源,隔离电源启动,开始给数据收发处理模块和双通道隔离器供电。此时,MCU和485端口间通过数据收发处理模块和双通道隔离器开始通讯。同理,当MCU一段时间未检测到 RS485_WP产生下降沿,停止输出ISOP_ON信号,所以Q1截止,U1关断, Q2截止,K1断开,B0505S停止工作,断开给数据收发处理模块和双通道隔离器的供电,通讯停止。有效降低了电池停止工作时的BMS的通讯功耗,实现了电池静态状态下进入毫安级别近乎零功耗。
以上为对本申请实施例提供的一种RS-485通信电路的具体应用例的详细说明。
本申请实施例中,提供了一种RS-485通信电路,包括:控制开关电路、微控制单元MCU、数据收发电路以及比较器;控制开关电路具有通路两侧的第一端、第二端,以及用于输入触发信号的触发端;控制开关电路的第一端用于与电源模块连接,控制开关电路的第二端连接数据收发电路的供电端; MCU的第一通信引脚与第二通信引脚均连接数据收发电路的第一侧,数据收发电路的第二侧具有用于与RS-485端口连接的第一差分信号端与第二差分信号端;第一差分信号端与第二差分信号端分别连接比较器的第一输入端与第二输入端,比较器的输出端连接MCU的唤醒输入引脚;MCU的唤醒输出引脚连接所述控制开关电路的所述触发端。
当RS-485端口开始接受到数据时,第一差分信号端与第二差分信号端之间出现压差,比较器响应于该压差,输出相应的高电平或低电平给MCU的唤醒输入引脚。在MCU的唤醒输入引脚接收到相应的信号后,MCU的唤醒输出引脚输出触发信号给控制开关电路的触发端,使控制开关电路建立起电源模块与数据收发电路之间的通路,数据收发电路得到电源模块的电能供应开始工作,使MCU与RS-485端口之间可以通信。相应的,通过对MCU的设置,MCU的唤醒输入引脚在一段时间未接受到信号后,可以自动停止唤醒输出引脚的输出,使MCU与RS-485端口之间的通信通道被切断,电源模块进入待机状态。
本申请实施例提供的一种RS-485通信电路,当需要传输数据时,是通过对控制开关电路的控制来控制MCU与RS-485端口(即BMS)之间的通信的启停,而不是通过控制电池组(对应上述的电池模块)的供电电源来实现通信的通断,从而可以避免电池组供电电源的频繁动作,对电池组起到很好的保护作用,可以延长电池组的使用寿命。此外,还有效降低了电池组的待机功耗,只在需要通信时自动唤醒,非通信时段则可以进入静态模式(即不充电、不放电及不通信),电池组近乎零功耗。
本申请实施例还提供了一种通信系统,包括上位机、电源模块以及上述实施例提供的任一种实现方式下的RS-485通信电路。
其中,电源模块可以通过该RS-485通信电路与上位机建立通信。
本申请实施例提供的一种通信系统,采用了本申请实施例提供的RS-485 通信电路,当需要传输数据时,是通过对控制开关电路的控制来控制MCU与 RS-485端口(即BMS)之间的通信的启停,而不是通过控制电池组(对应上述的电池模块)的供电电源来实现通信的通断,从而可以避免电池组供电电源的频繁动作,对电池组起到很好的保护作用,可以延长电池组的使用寿命。此外,还有效降低了电池组的待机功耗,只在需要通信时自动唤醒,非通信时段则可以进入静态模式(即不充电、不放电及不通信),电池组近乎零功耗。
本申请的说明书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或 c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种RS-485通信电路,其特征在于,包括:控制开关电路、微控制单元MCU、数据收发电路以及比较器;
所述控制开关电路具有通路两侧的第一端、第二端,以及用于输入触发信号的触发端;
所述控制开关电路的第一端用于与电源模块连接,所述控制开关电路的所述第二端连接所述数据收发电路的供电端;
所述MCU的第一通信引脚与第二通信引脚均连接所述数据收发电路的第一侧,所述数据收发电路的第二侧具有用于与RS-485端口连接的第一差分信号端与第二差分信号端;
所述第一差分信号端与所述第二差分信号端分别连接所述比较器的第一输入端与第二输入端,所述比较器的输出端连接所述MCU的唤醒输入引脚;
所述MCU的唤醒输出引脚连接所述控制开关电路的所述触发端。
2.根据权利要求1所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,还包括:第一隔离器与第二隔离器;
所述第一隔离器连接在所述MCU与所述比较器之间;
所述第二隔离器连接在所述控制开关电路与所述数据收发电路之间。
3.根据权利要求2所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,所述第二隔离器具体为隔离电源芯片;
所述隔离电源芯片输入侧的第一引脚连接所述控制开关电路的第二端,输入侧的第二引脚接第一地,所述输入侧的第一引脚与第二引脚之间连接有第一电容;
所述隔离电源芯片输出侧的第一引脚连接所述数据收发电路的供电端,输出侧的第二引脚接第二地,所述输出侧的第一引脚与第二引脚之间连接有第二电容。
4.根据权利要求3所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,所述第一隔离器具体为数字隔离器;
所述数字隔离器的输入侧的输入引脚与所述比较器的输出端连接,输出侧的输出引脚与所述MCU的唤醒输入引脚连接;
所述数字隔离器的输入侧的GND1引脚接所述第一地,输出侧的GND2引脚接所述第二地。
5.根据权利要求4所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,所述控制开关电路具体包括:第二开关管以及继电器,所述继电器包括线圈、第一触点与第二触点;
所述第二开关管的控制端连接所述MCU的唤醒输出引脚,所述第二开关管的第二端接所述第一地,所述第二开关管的第一端连接所述继电器的线圈的一端,所述继电器的线圈的另一端用于连接所述电源模块;
所述继电器的第一触点用于连接所述电源模块,所述继电器的第二触点连接所述隔离电源芯片输入侧的第一引脚。
6.根据权利要求5所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,所述第二开关管的控制端与第二端之间连接有第三电阻。
7.根据权利要求5所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,还包括光耦;
所述光耦的第一引脚连接第一电阻的一端,所述第一电阻的另一端用于连接所述电源模块,所述光耦的第二引脚连接第一开关管的第一端,第三引脚通过第二电阻连接所述第二开关管的触发端,第四引脚用于连接所述电源模块;
所述第一开关管的第二端接所述第一地,所述第一开关管的控制端连接所述MCU的唤醒输出引脚。
8.根据权利要求7所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,所述第一开关管与所述第二开关管具体为三极管。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种RS-485通信电路,其特征在于,所述数据收发电路具体包括:双通道隔离器与RS-485收发器;
所述双通道隔离器的第一侧连接所述MCU的第一通信引脚与第二通信引脚,其第二侧连接所述RS-485收发器的第一侧,所述RS-485收发器的第二侧具有所述第一差分信号端与所述第二差分信号端;
所述双通道隔离器与所述RS-485收发器的供电端均连接所述控制开关模块的第二端。
10.一种通信系统,其特征在于,包括上位机、电源模块以及如权利要求1至9任一项所述的RS-485通信电路;
所述电源模块通过所述RS-485通信电路与所述上位机建立通信。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201822103390.1U CN209299251U (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种rs-485通信电路及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201822103390.1U CN209299251U (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种rs-485通信电路及系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209299251U true CN209299251U (zh) | 2019-08-23 |
Family
ID=67654701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201822103390.1U Withdrawn - After Issue CN209299251U (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种rs-485通信电路及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN209299251U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109450480A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-08 | 广东电网有限责任公司 | 一种rs-485通信电路及电源系统 |
CN111077974A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-28 | 江苏理工学院 | 基于差分通信的远程唤醒电源装置 |
CN114938316A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-23 | 淮安威灵电机制造有限公司 | 家电设备的隔离异步通讯电路、方法以及家电设备 |
-
2018
- 2018-12-14 CN CN201822103390.1U patent/CN209299251U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109450480A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-08 | 广东电网有限责任公司 | 一种rs-485通信电路及电源系统 |
CN109450480B (zh) * | 2018-12-14 | 2024-01-23 | 广东电网有限责任公司 | 一种rs-485通信电路及电源系统 |
CN111077974A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-28 | 江苏理工学院 | 基于差分通信的远程唤醒电源装置 |
CN111077974B (zh) * | 2019-11-07 | 2024-02-20 | 江苏理工学院 | 基于差分通信的远程唤醒电源装置 |
CN114938316A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-23 | 淮安威灵电机制造有限公司 | 家电设备的隔离异步通讯电路、方法以及家电设备 |
CN114938316B (zh) * | 2022-05-20 | 2023-09-22 | 淮安威灵电机制造有限公司 | 家电设备的隔离异步通讯电路、方法以及家电设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN209299251U (zh) | 一种rs-485通信电路及系统 | |
CN206336142U (zh) | 电池管理系统 | |
CN102957587A (zh) | 提供网络通信的系统、方法及设备 | |
CN204967307U (zh) | 电池充放电控制电路及电池充放电系统 | |
CN104464103A (zh) | 一种基于低功耗载波通信方式的sts分体式电能表 | |
CN109450480A (zh) | 一种rs-485通信电路及电源系统 | |
CN102800182B (zh) | 一种无线收发模组及其逆变系统 | |
CN105827023A (zh) | 一种终端间的无线充电方法及终端 | |
CN108494252A (zh) | 一种物联网NB-IoT超低功耗定时电源开关电路及其检测方法 | |
CN207399229U (zh) | 一种poe供电系统 | |
CN103227758A (zh) | 一种光纤以太网交换机及控制方法 | |
CN207265705U (zh) | 一种具有供电电路的电子装置 | |
CN201463979U (zh) | 水位无线遥测收发机 | |
CN208739136U (zh) | 通信模块 | |
CN105896681A (zh) | 一种低功耗的无线充电装置及方法 | |
CN208156660U (zh) | 双usb接口的切换电路及智能切换装置 | |
CN107562176A (zh) | 一种计算机集成节能控制系统 | |
CN109117192B (zh) | 可唤醒待机机台的切换装置及唤醒装置 | |
CN209642666U (zh) | 一种低功耗近距离半双工电源载波通信电路 | |
CN208400301U (zh) | 一种零功耗遥控器 | |
CN207663327U (zh) | 实现dc充电和usb口通讯功能的电路 | |
CN202935897U (zh) | 一种带式输送机急停闭锁开关位置识别装置 | |
CN205584193U (zh) | 专为单片机提供网络传输通道的gsm模块 | |
CN205829215U (zh) | 一种低功耗的无线充电装置 | |
CN218273127U (zh) | 一种外接设备状态感知装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned | ||
AV01 | Patent right actively abandoned | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20190823 Effective date of abandoning: 20240123 |
|
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20190823 Effective date of abandoning: 20240123 |