CN209748547U - 多通道通信控制电路 - Google Patents

Abstract

实用新型提供一种设计简单且资源需求低的多通道通信控制电路，其包括微处理器通信接口、电源供给电路、电源控制电路、电源输出接口、RS485通信电路、第一通道控制电路、第一通信输出接口、第二通道控制电路和第二通信输出接口。该通信控制电路的设计高效，占用电路板面积少而且功耗低。其中，通道控制电路的设计能节省微处理器的计算和串口资源。

Description

多通道通信控制电路

技术领域

本实用新型涉及通信控制电路，特别是一种多通道通信控制电路。

背景技术

远传通信是目前表计远程监测和控制通用的可靠通信方式，在户用表计和采集终端上得到广泛的应用。远传通信电路的安全性和可靠性直接关系到智能化监测和管理的水平。采集终端中每一通道所采集的表计数量有限制，所以通常使用多通道通信。现有技术的采集终端通信控制电路的缺陷是：多通道通信控制电路设计复杂，占用大量板件空间，增加了印制电路板（PCB）布线设计的难度；多通道通信控制电路组成器件数量多，物料成本高；多通道通信控制电路占用微处理器多路串口资源。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型提供一种设计简单，组成器件少，节省微处理器的串口资源的多通道通信控制电路。

所述多通道通信控制电路含如下技术方案：

多通道通信控制电路，包括微处理器通信接口、电源供给电路、电源控制电路、电源输出接口、RS485通信电路、第一通道控制电路、第一通信输出接口、第二通道控制电路和第二通信输出接口；微处理器通信接口连接电源控制电路和RS485通信电路，电源供给电路连接电源控制电路和RS485通信电路，电源控制电路连接电源输出接口，RS485通信电路连接第一通道控制电路和第二通道控制电路，第一通道控制电路和第二通道控制电路分别连接第一通信输出接口和第二通信输出接口；第一通道控制电路、第二通道控制电路或电源控制电路包括继电器。

进一步，所述电源控制电路还包括三极管、单向二极管和电容；继电器的输出回路两端分别连接电源供给电路和电源输出接口；单向二极管和电容并联在继电器的线圈端，单向二极管的负极连接继电器接电触点；三极管的基极经电阻与微处理器通信接口连接，集电极接地，发射极连接单向二极管的正极。

进一步，第一通道控制电路或第二通道控制电路还包括电阻、三极管、发光二极管、单向二极管、电容；继电器的输出回路两端分别连接RS485通信电路和第一通道输出接口/第二通道输出接口；单向二极管和电容并联在继电器的线圈端，单向二极管的负极连接继电器接电触点和发光二极管的正极；三极管的集电极接地，发射极连接单向二极管的正极；三极管的基极和发光二极管的负极分别连接电阻，电阻之间连接微处理器通信接口。

进一步，RS485通信电路包括电阻、热敏电阻、电容、通信集成电路和瞬变抑制器；通信集成电路的RO和DE触点分别连接微处理器通信接口，RO和RE触点分别与电阻和电源串联，DI触点与电阻和地串联，A触点串联热敏电阻和485_A信号，B触点连接485_B信号；通信集成电路的RE和DE触点接通，接电和接地触点并联电容，A和接电触点并联电阻，B和接地触点并联电阻，A和B触点并联瞬变抑制器。

优选地，三极管是PNP三极管。

进一步，电源供给电路的接口一端连接电源，另一端接地，两端之间设置并联的电容。

优选地，电源为5伏直流电源。

上述方案的优点在于：（1）通信控制电路的设计简单高效，相比现有技术的电路设计使用的电器元件少，不仅占用电路板面积小、排线简单，而且功耗低；（2）通道控制电路使用继电器电路并通过模拟信号自动控制信号，节省了微处理器的计算和串口资源；（3）同时，电源控制电路和通道控制电路通过继电器电路可将外部端口在不抄表的情况下与内部电路断开，避免了人为失误或破坏影响内部电路的正常工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路功能模块图；

图2是本实用新型实施例的电源控制电路示意图；

图3是本实用新型实施例的RS485通信电路示意图；

图4是本实用新型实施例的第一通道控制电路示意图；

图5是本实用新型实施例的第二通道控制电路示意图；

图6是本实用新型实施例的电源供给电路接口的连接示意图；

图7是本实用新型实施例的微处理器通信接口的连接示意图；

图8是本实用新型实施例的电源输出接口的连接示意图；

图9是本实用新型实施例的第一通信输出接口的连接示意图；

图10是本实用新型实施例的第二通信输出接口的连接示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型的多通道通信控制电路做进一步详细说明。

参照图1，多通道通信控制电路，包括微处理器通信接口P2、电源供给电路、电源控制电路、电源输出接口P3、RS485通信电路、第一通道控制电路、第一通信输出接口P4、第二通道控制电路和第二通信输出接口P5。微处理器通信接口P2连接电源控制电路和RS485通信电路；电源供给电路连接电源控制电路和RS485通信电路；电源控制电路连接电源输出接口P3；RS485通信电路连接第一通道控制电路和第二通道控制电路；第一通道控制电路和第二通道控制电路分别连接第一通信输出接口P4和第二通信输出接口P5。电源输出接口P3连接下行的表计，包括电表、水表、燃气表等。

参照图2，作为本实用新型的一个实施例，电源控制电路包括第一电阻R1、第一三极管Q1、第一单向二极管D1、第一电容C1、第一继电器J1。

第一单向二极管D1和第一电容C1并联在第一继电器J1的线圈端。并联的电容保护继电器免受过电压的影响，第一单向二极管D1的负极连接电源V5P0。第一三极管Q1的基极经第一电阻R1连接微处理器通讯接口P2的PWR_CTRLE信号，集电极接地，发射极连接第一单向二极管D1的正极。第一继电器J1的4脚和13脚为公共触点，分别连接电源V5P0和地；第一继电器J1的8脚和9脚为常开触点，分别连接电源输出接口。

参照图3，作为本实用新型的一个实施例，RS485通信电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、通信集成电路U1、瞬变抑制器TVS1和热敏电阻RT1。

通信集成电路U1的接收端RO和发送端DE分别连接微处理器通信接口，接收端RO和发送端DE分别与第二电阻R2和第三电阻R3串联电源V5P0，通信集成电路U1的A端串联热敏电阻RT1和485_A信号，B端连接485_B信号；A端和B端并联瞬变抑制器TVS1。通信集成电路U1的发送端DI经第五电阻R5接地，接地端GND经第六电阻R6连接B端，接地端GND经第三电容C3连接接电端VCC，接电端经第四电阻R4连接A端。

参照图4和图5，作为本实用新型的一个实施例，第一通道控制电路和第二通道控制电路的设计相同。以图4所示的第一通道控制电路为例，包括第七电阻R7、第八电阻R8、第二三极管Q2、第一发光二极管V1、第二单向二极管D2、第二电容C2、第二继电器J2。

第二单向二极管D2和第二电容C2并联在第二继电器J2的线圈端。并联的电容保护继电器免受过电压的影响，第二单向二极管D2的负极连接电源V5P0和第一发光二极管V1的正极。第一发光二极管V1的负极经第七电阻R7连接微处理器通讯接口P2的CTRL1E信号。第二三极管Q2的基极经第八电阻R8连接微处理器通讯接口P2的CTRL1E信号，集电极接地，发射极连接第二单向二极管D2的正极。第二继电器J2的4脚和13脚为公共触点，分别连接通信集成电路U1的A端和B端；第二继电器J2的8脚和9脚为常开触点，分别第一通信输出接口。

第七电阻R7的一端连接第八电阻R8，另一端连接第一发光二极管V1的负极端。第八电阻R8不连接第七电阻R7的一端连接第二三极管Q2的基极。第二三极管Q2的集电极接地，第二三极管Q2的发射极连接第二单向二极管D2的正极和第二继电器J2的16脚。第二单向二极管D2并联第二电容C2，第二单向二极管D2的负极连接第二继电器J2的1脚、电源V5P0和第一发光二极管V1的正极端。第二单向二极管D2和第二电容C2并联在第二继电器J2的线圈端，保护继电器免受过电压的影响。第二继电器J2的4脚和13脚分别连接RS485通信电路的485_A和485_B信号，8脚和9脚分别连接485_A_1信号和485_A_2信号。第七电阻R7和第八电阻R8之间连接CTRL1E信号。

优选地，本实用新型的实施例中所述的第一三极管Q1、第二三极管Q2使用PNP三极管。进一步，电源为5伏直流电源。

参照图6，作为本实用新型的一个实施例，电源供给电路接口P1的接电触点和接地触点之间设置并联的第五电容C5和第六电容C6。第五电容C5是有极性电容，其正极连接电源供给电路接口P1的接电触点。

参照图7，作为本实用新型的一个实施例，微处理器通信接口P2的触点分别连接电源控制电路的PWR_CTRLE信号、第一通道控制电路的CTRL1E信号、第二通道控制电路的CTRL2E信号、RS485通信电路的UART4_RX和UART4_TX信号。

参照图8，作为本实用新型的一个实施例，电源输出接口P3的触点分别连接电源控制电路中第一继电器J1的8脚和9脚。

参照图9和图10，作为本实用新型的一个实施例，第一通信输出接口P4和第二通信输出接口P5的连接方式相同。以图9所示的第一通信输出接口P4为例，第一通信输出接口1的触点分别连接第一通道控制电路的中第二继电器J2的8脚和9脚。

微处理器通信接口P2通过RS485通信电路对外部抄读表计数据时，首先将电源控制电路的控制端PWR_CTRLE设置为低电平“0”。此时第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的发射极端变为低电平，第一继电器J1的线圈端1脚和16脚带电动作，常开触点闭合，常闭触点断开。第一继电器J1的4脚信号V5P0通过常开触点4脚和8脚传输到电源输出接口P3的1脚，第一继电器J1的13脚信号电源地通过常开触点13脚和9脚传输到电源输出接口P3的2脚。微处理器通信接口的信号经过通信集成电路，将TTL电平信号转换成差分信号传输到第二继电器或第三继电器的第4脚和13脚处。

当需要抄读第一通信输出接口P4的表计数据时，将第一通道控制电路的控制信号CTRL1E设置为低电平“0”。此时第二三极管Q2导通，第二三极管Q2的发射极端变为低电平，第二继电器J2的线圈端1脚和16脚带电动作，常开触点闭合，常闭触点断开。第二继电器J2的4脚信号485_A通过常开触点4脚和8脚传输到第一通信输出接口P4的1脚，第二继电器J2的13脚信号485_B通过常开触点13脚和9脚传输到第一通信输出接口P4的2脚。

当需要抄读第二通信输出接口P5的表计数据时，此时将第二通道控制电路的控制信号CTRL2E设置为低电平“0”。此时第三三极管Q3导通，第三三极管Q3的发射极端变为低电平，第三继电器J3的线圈端1脚和16脚带电动作，常开触点闭合，常闭触点断开。第三继电器J3的4脚信号485_A通过常开触点4脚和8脚传输到第二通信输出接口P5的1脚，第三继电器J3的13脚信号485_B通过常开触点13脚和9脚传输到第二通信输出接口P5的2脚。

当微处理器通信接口P2对外部不进行抄读数据操作时，将电源控制电路的控制端PWR_CTRLE设置为高电平“1”。此时第一三极管Q1截止，第一三极管Q1的发射极端变为高电平，第一继电器J1的线圈端1脚和16脚断电，常开触点断开，常闭触点闭合，电源输出接口P3的管脚没有电源信号输出。

将第一通道控制电路的控制信号CTRL1E设置为高电平“1”，第二三极管Q2截止，第二三极管Q2的发射极端变为高电平，第二继电器J2的线圈端1脚和16脚断电，常开触点断开，常闭触点闭合，第一通信输出接口P4的管脚没有通信信号输出。将第二通道控制电路的控制信号CTRL2E设置为高电平“1”，第三三极管Q3截止，第三三极管Q3的发射极端变为高电平，第三继电器J3的线圈端1脚和16脚断电，常开触点断开，常闭触点闭合，第二通信输出接口P5的管脚没有通信信号输出。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.多通道通信控制电路，其特征是：包括微处理器通信接口、电源供给电路、电源控制电路、电源输出接口、RS485通信电路、第一通道控制电路、第一通信输出接口、第二通道控制电路和第二通信输出接口；微处理器通信接口连接电源控制电路和RS485通信电路，电源供给电路连接电源控制电路和RS485通信电路，电源控制电路连接电源输出接口，RS485通信电路连接第一通道控制电路和第二通道控制电路，第一通道控制电路和第二通道控制电路分别连接第一通信输出接口和第二通信输出接口；第一通道控制电路、第二通道控制电路或电源控制电路包括继电器。

2.根据权利要求1所述的多通道通信控制电路,其特征是：所述电源控制电路还包括三极管、单向二极管和电容；继电器的输出回路两端分别连接电源供给电路和电源输出接口；单向二极管和电容并联在继电器的线圈端，单向二极管的负极连接继电器接电触点；三极管的基极经电阻与微处理器通信接口连接，集电极接地，发射极连接单向二极管的正极。

3.根据权利要求1所述的多通道通信控制电路,其特征是：所述第一通道控制电路或第二通道控制电路还包括电阻、三极管、发光二极管、单向二极管、电容；继电器的输出回路两端分别连接RS485通信电路和第一通道输出接口/第二通道输出接口；单向二极管和电容并联在继电器的线圈端，单向二极管的负极连接继电器接电触点和发光二极管的正极；三极管的集电极接地，发射极连接单向二极管的正极；三极管的基极和发光二极管的负极分别连接电阻，电阻之间连接微处理器通信接口。

4.根据权利要求1至3任一所述的多通道通信控制电路,其特征是：所述RS485通信电路包括电阻、热敏电阻、电容、通信集成电路和瞬变抑制器；通信集成电路的接收端和发送端分别连接微处理器通信接口，接收端和发送端分别与电阻和电源串联，通信集成电路的A端串联热敏电阻和485_A信号，B端连接485_B信号；A端和B端并联瞬变抑制器。

5.根据权利要求2或3所述的多通道通信控制电路，其特征是：所述三极管是PNP三极管。

6.根据权利要求1所述的多通道通信控制电路,其特征是：所述电源供给电路的接口一端连接电源，另一端接地，两端之间设置并联的电容。