CN210324189U - 一种无线数据终端通信收发控制电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种无线数据终端通信收发控制电路，包括：USB转串口模块、三极管隔离模块、RS485通信模块和输出模块；在发送数据中，当USB转串口芯片U2的RS485_TXD引脚发送0时，三极管Q1不导通，RS485通信芯片U1的DE引脚接高电平，U1的DI引脚将信号传输至U1的A引脚与B引脚，传输数据为0；当U2的RS485_TXD引脚发送1时，三极管Q1导通，U1的
Figure DDA0002217548150000011
引脚接低电平，U1的AR引脚传输数据1。在接收数据中，U2的RS485_TXD引脚保持高电平状态，U1的
Figure DDA0002217548150000012
引脚是低电平，此时U1的R0引脚传输U1的A引脚与B引脚的数据。RS‑485采用平衡发送和差分接收，能抑制共模干扰。

Description

一种无线数据终端通信收发控制电路
技术领域
本实用新型涉及无线数据终端通信领域，特别涉及一种无线数据终端通信收发控制电路。
背景技术
数据采集及传输系统是现代测量仪器的基础。在工业测控、医疗监护和实验研究中得到广泛应用。当数据采集点处于非固定位置或运动状态时，数据采集系统必须与主机分离。同时还需利用电池供电。因此，由无线收发电路或模块组成的数据采集及传输系统是有效的解决方式。
现有技术中采用RS-232协议进行数据通信传输，但RS-232接口采用正负电平的单极性信号，使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱，同时传输距离较小，不能超过50m。
实用新型内容
发明目的：针对现有技术中使用RS-232协议传输距离太近不能超过50m且存在共模干扰的缺陷，本实用新型公开了一种无线数据终端通信收发控制电路，尤其在于使用基于RS485的通信模块。
技术方案：本实用新型公开了一种无线数据终端通信收发控制电路，包括：USB转串口模块、三极管隔离模块、RS485通信模块和输出模块，待传输的数据通过USB转串口模块用电压信号控制三极管隔离模块的导通情况，通过RS485通信模块将数据内容传输至输出模块。
所述USB转串口模块包括USB转串口芯片U2、第一电源VCC3V3、第二电源VCC5V、USB数据正信号输入、USB数据负信号输入；其中USB转串口芯片(U2)包括复位引脚、数据正引脚、数据负引脚、RS485_TXD引脚和RS485_RXD引脚，复位引脚为9引脚，数据正引脚为3引脚，数据负引脚为4引脚，RS485_TXD为21引脚，RS485_TXD为20引脚；第一电源VCC3V3串接第八电阻R8再并联接入USB转串口芯片U2的9引脚即复位引脚和第二电容C2导向地线；第二电源VCC5V串接第十一电阻R11接入USB转串口芯片U2的8引脚；USB数据正信号输入串接第十二电阻R12接入USB转串口芯片U2的3引脚即数据正引脚、USB数据负信号输入串接第十三电阻R13接入USB转串口芯片U2的4引脚即数据负引脚；
所述三极管隔离模块中三极管Q1的基极串接第三电阻R3接入USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极串接第二电阻R2接入第一电源VCC3V3；
所述RS485通信模块中RS485通信芯片U1包括RO引脚、
Figure BDA0002217548130000021
引脚、DE引脚、DI引脚、A引脚、B引脚、VCC引脚，其中RO引脚为接收数据的TTL电平输出引脚，为1引脚；
Figure BDA0002217548130000022
引脚为低电平有效的接收允许，为2引脚；DE引脚为高电平有效的发送允许，为3引脚；DI引脚为发送数据的TTL电平输出，为4引脚；A引脚为485差分信号的正向端，为6引脚；B引脚为485差分信号的反向端，为7引脚；VCC引脚为8引脚；
RS485通信芯片U1的1引脚RO即接收数据的TTL电平输出串接第一电阻R1接入USB转串口芯片U2的20引脚即RS485_RXD，RS485通信芯片U1的2引脚
Figure BDA0002217548130000023
即低电平有效的接收允许与3引脚DE即高电平有效的发送允许相互短接后接入三极管Q1的集电极，RS485通信芯片U1的4引脚DI即发送数据的TTL电平输出接地，RS485通信芯片U1的6引脚A即485差分信号的正向端串接第五电阻(R5)接地，RS485通信芯片U1的7引脚B即485差分信号的反向端串接第四电阻(R4)接入第一电源VCC3V3，RS485通信芯片U1的8引脚VCC即芯片电源串接第一电源VCC3V3、第一电容C1接地；
其中输出模块将RS485通信芯片U1的第六引脚A即485差分信号的正向端与RS485通信芯片U1的第七引脚B即485差分信号的反向端通过二极管电路引入接口端子J1。
本实施例中，所述USB转串口模块中USB转串口芯片U2为CP2012N芯片；所述RS485通信模块中RS485通信芯片U1为SP3485EN。
本实施例中，在发送数据时，当USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD发送0时，三极管Q1的集电极不导通，RS485通信芯片U1的第三引脚DE接高电平，RS485通信芯片U1进入发送模式，RS485通信芯片U1的第四引脚DI即发送数据的TTL电平输出接地将信号传输至RS485通信芯片U1的第六引脚A与第七引脚B，因为DI已经接地，AB引脚传输数据0；
当USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD发送1时，三极管Q1的集电极导通，RS485通信芯片U1的第二引脚
Figure BDA0002217548130000024
接低电平，RS485通信芯片U1进入接收模式，RS485通信芯片U1的第六引脚A与第七引脚B进入高阻状态，AB引脚传输数据1。
本实施例中，在接收数据时，USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD引脚保持高电平状态，RS485通信芯片U1的第二引脚
Figure BDA0002217548130000031
是低电平，RS485通信芯片U1进入接收模式，此时RS485通信芯片U1的第一引脚RO即接收数据的TTL电平输出传输RS485通信芯片U1的第六引脚A与第七引脚B引脚的数据。
有益效果：RS-485是一种基于差分信号传送的串行通信链路层协议，解决了RS-232协议传输距离太近不能超过15m的缺陷，在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线标准。同时RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。
附图说明
图1为本实用新型的总电路图；
图2为本实用新型的输出模块电路图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种无线数据终端通信收发控制电路，包括：USB转串口模块、三极管隔离模块、RS485通信模块和输出模块，待传输的数据通过USB转串口模块用电压信号控制三极管隔离模块的导通情况，通过RS485通信模块将数据内容传输至输出模块。
所述USB转串口模块包括USB转串口芯片U2、第一电源VCC3V3、第二电源VCC5V、USB数据正信号输入、USB数据负信号输入；其中USB转串口芯片(U2)包括复位引脚、数据正引脚、数据负引脚、RS485_TXD引脚和RS485_RXD引脚，复位引脚为9引脚，数据正引脚为3引脚，数据负引脚为4引脚，RS485_TXD为21引脚，RS485_TXD为20引脚；第一电源VCC3V3串接第八电阻R8再并联接入USB转串口芯片U2的9引脚即复位引脚和第二电容C2导向地线；第二电源VCC5V串接第十一电阻R11接入USB转串口芯片U2的8引脚；USB数据正信号输入串接第十二电阻R12接入USB转串口芯片U2的3引脚即数据正引脚、USB数据负信号输入串接第十三电阻R13接入USB转串口芯片U2的4引脚即数据负引脚；
所述三极管隔离模块中三极管Q1的基极串接第三电阻R3接入USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极串接第二电阻R2接入第一电源VCC3V3；
所述RS485通信模块中RS485通信芯片U1包括RO引脚、
Figure BDA0002217548130000041
引脚、DE引脚、DI引脚、A引脚、B引脚、VCC引脚，其中RO引脚为接收数据的TTL电平输出引脚，为1引脚；
Figure BDA0002217548130000042
引脚为低电平有效的接收允许，为2引脚；DE引脚为高电平有效的发送允许，为3引脚；DI引脚为发送数据的TTL电平输出，为4引脚；A引脚为485差分信号的正向端，为6引脚；B引脚为485差分信号的反向端，为7引脚；VCC引脚为8引脚；
RS485通信芯片U1的1引脚RO即接收数据的TTL电平输出串接第一电阻R1接入USB转串口芯片U2的20引脚即RS485_RXD，RS485通信芯片U1的2引脚
Figure BDA0002217548130000043
即低电平有效的接收允许与3引脚DE即高电平有效的发送允许相互短接后接入三极管Q1的集电极，RS485通信芯片U1的4引脚DI即发送数据的TTL电平输出接地，RS485通信芯片U1的6引脚A即485差分信号的正向端串接第五电阻(R5)接地，RS485通信芯片U1的7引脚B即485差分信号的反向端串接第四电阻(R4)接入第一电源VCC3V3，RS485通信芯片U1的8引脚VCC即芯片电源串接第一电源VCC3V3、第一电容C1接地；
其中输出模块将RS485通信芯片U1的第六引脚A即485差分信号的正向端与RS485通信芯片U1的第七引脚B即485差分信号的反向端通过二极管电路引入接口端子J1。
本实施例中，所述USB转串口模块中USB转串口芯片U2为CP2012N芯片；所述RS485通信模块中RS485通信芯片U1为SP3485EN。
本实施例中，在发送数据时，当USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD发送0时，三极管Q1的集电极不导通，RS485通信芯片U1的第三引脚DE接高电平，RS485通信芯片U1进入发送模式，RS485通信芯片U1的第四引脚DI即发送数据的TTL电平输出接地将信号传输至RS485通信芯片U1的第六引脚A与第七引脚B，因为DI已经接地，AB引脚传输数据0；
当USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD发送1时，三极管Q1的集电极导通，RS485通信芯片U1的第二引脚
Figure BDA0002217548130000044
接低电平，RS485通信芯片U1进入接收模式，RS485通信芯片U1的第六引脚A与第七引脚B进入高阻状态，AB引脚传输数据1。
本实施例中，在接收数据时，USB转串口芯片U2的第二十一引脚即RS485_TXD引脚保持高电平状态，RS485通信芯片U1的第二引脚
Figure BDA0002217548130000051
是低电平，RS485通信芯片U1进入接收模式，此时RS485通信芯片U1的第一引脚R0即接收数据的TTL电平输出传输RS485通信芯片U1的第六引脚A与第七引脚B引脚的数据。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：包括：USB转串口模块、三极管隔离模块、RS485通信模块和输出模块；待传输的数据通过USB转串口模块用电压信号控制三极管隔离模块的导通情况，通过RS485通信模块将数据内容传输至输出模块。
2.根据权利要求1所述的一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：所述USB转串口模块包括USB转串口芯片(U2)、第一电源(VCC3V3)、第二电源(VCC5V)、USB数据正信号输入(USB_DP2)、USB数据负信号输入(USB_DM2)，其中USB转串口芯片(U2)包括复位引脚、数据正引脚、数据负引脚、RS485_TXD引脚和RS485_RXD引脚，复位引脚为9引脚，数据正引脚为3引脚，数据负引脚为4引脚，RS485_TXD为21引脚，RS485_TXD为20引脚；第一电源(VCC3V3)串接第八电阻(R8)再并联接入USB转串口芯片(U2)的复位引脚和第二电容(C2)导向地线；第二电源(VCC5V)串接第十一电阻(R11)接入USB转串口芯片(U2)的8引脚(VBUS)；USB数据正信号输入(USB_DP2)串接第十二电阻(R12)接入USB转串口芯片(U2)的数据正引脚、USB数据负信号输入(USB_DM2)串接第十三电阻(R13)接入USB转串口芯片(U2)的数据负引脚。
3.根据权利要求1所述的一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：所述三极管隔离模块中三极管(Q1)的基极串接第三电阻(R3)接入USB转串口芯片(U2)的RS485_TXD引脚，三极管(Q1)的发射极接地，三极管(Q1)的集电极串接第二电阻(R2)接入第一电源(VCC3V3)。
4.根据权利要求1所述的一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：所述RS485通信模块中RS485通信芯片(U1)包括RO引脚、
Figure FDA0002217548120000011
引脚、DE引脚、DI引脚、A引脚、B引脚、VCC引脚，其中RO引脚为接收数据的TTL电平输出引脚，为1引脚；
Figure FDA0002217548120000012
引脚为低电平有效的接收允许，为2引脚；DE引脚为高电平有效的发送允许，为3引脚；DI引脚为发送数据的TTL电平输出，为4引脚；A引脚为485差分信号的正向端，为6引脚；B引脚为485差分信号的反向端，为7引脚；VCC引脚为8引脚；
RS485通信芯片(U1)的RO引脚串接第一电阻(R1)接入USB转串口芯片(U2)的RS485_RXD引脚，RS485通信芯片(U1)的
Figure FDA0002217548120000013
引脚与DE引脚相互短接后接入三极管(Q1)的集电极，RS485通信芯片(U1)的DI引脚接地，RS485通信芯片(U1)的A引脚串接第五电阻(R5)接地，RS485通信芯片(U1)的B引脚串接第四电阻(R4)接入第一电源(VCC3V3)，RS485通信芯片(U1)的VCC引脚串接第一电源(VCC3V3)、第一电容(C1) 接地。
5.根据权利要求1所述的一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：所述输出模块将RS485通信芯片(U1)的A引脚与B引脚通过二极管电路引入接口端子(J1)。
6.根据权利要求1所述的一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：所述USB转串口模块中USB转串口芯片(U2)为CP2012N芯片；所述RS485通信模块中RS485通信芯片(U1)为SP3485EN。
7.根据权利要求1所述的一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：在发送数据中，当USB转串口芯片(U2)的RS485_TXD引脚发送0时，三极管(Q1)的集电极不导通，RS485通信芯片(U1)的DE引脚接高电平，RS485通信芯片(U1)进入发送模式，RS485通信芯片(U1)的DI引脚将信号传输至RS485通信芯片(U1)的A引脚与B引脚，因为DI引脚接地，AB引脚传输数据0；
当USB转串口芯片(U2)的第二十一引脚即RS485_TXD发送1时，三极管(Q1)的集电极导通，RS485通信芯片(U1)的
Figure FDA0002217548120000021
引脚接低电平，RS485通信芯片(U1)进入接收模式，RS485通信芯片(U1)的A引脚与B引脚进入高阻状态，AB引脚传输数据1。
8.根据权利要求1所述的一种无线数据终端通信收发控制电路，其特征在于：在接收数据中，USB转串口芯片(U2)的RS485_TXD引脚保持高电平状态，RS485通信芯片(U1)的
Figure FDA0002217548120000022
引脚是低电平，RS485通信芯片(U1)进入接收模式，此时RS485通信芯片(U1)的RO引脚传输RS485通信芯片(U1)的A引脚与B引脚的数据。
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