CN211266880U - 一种rs-485共线通讯电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种RS‑485共线通讯电路，其包括第一RS‑485通讯电路和第二RS‑485通讯电路，所述第一RS‑485通讯电路和第二RS‑485通讯电路均包括RS‑485驱动电路和信号同线处理电路，所述RS‑485驱动电路与信号同线处理电路连接；所述第一RS‑485通讯电路和第二RS‑485通讯电路通过RS‑485接口连接。采用本实用新型的技术方案，将RS‑485的同、反相信号整合到一根线上传输，实现RS‑485的同相A端与反相B端接到同一根线上实现单线的信号传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通讯电路，尤其涉及一种RS-485共线通讯电路。
背景技术
RS-485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。RS-485有两线制和四线制两种接线，多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上可以挂接多个节点。RS-485一般存在两个很大的隐患，一是共模干扰，RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了，但容易忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7到+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作；当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口；二是EMI的问题，发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型公开了一种RS-485共线通讯电路，解决了一般RS-485的共模干扰与EMI问题。
对此，本实用新型的技术方案为：
一种RS-485共线通讯电路，其包括第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路，所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路均包括RS-485驱动电路和信号同线处理电路，所述RS-485驱动电路与信号同线处理电路连接；所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路通过RS-485接口连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路均包括RS-485芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、二极管D1、开关管Q1，所述RS-485芯片U1包括VCC端、B端、A端、GND端、RO端、RE端、DE端、DI端，所述VCC端与VDD端连接，所述VCC端通过电容C1接地，所述VCC端通过电阻R2分别与B端、开关管Q1的D极连接，所述开关管Q1的S极接地；
A端分别与电阻R5的一端、电阻R3的一端、二极管D1的负极连接，电阻R5的另一端接地，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端、开关管Q1的G极连接，电阻R4的另一端接地；所述二极管D1的正极通过电阻R1与RS-485端口的VDD端连接，所述二极管D1的正极与RS-485端口的DATA端连接，所述二极管D1的正极还通过电容C2接地；
RO端与RS-485端口的RX端连接，RE端、DE端与RS-485端口的ER/DE端连接，DI端与RS-485端口的TX端连接；
GND端接地。
其中，RS-485的原理是通过检测差分信号端A与B的电压差来识别信号的高低电平，若A与B的电压差≥RS-485芯片的接收阈值时，接收端RO输出为高电平；若A与B的电压差≤RS-485芯片的输出阈值时，接改端RO输出为低电平。可以通过外部控制RE和DE端让RS-485芯片处于发送状态或接收状态；在需要发送数据时把DE拉高，在不需要发送数据时把RE拉低让RS-485芯片处于接收状态。
作为本实用新型的进一步改进，所述开关管Q1为MOS管或三极管。
作为本实用新型的进一步改进，所述RS-485芯片U1的型号为SN65HVD3082EDR、ADM3485EARZ或者BL1585B等。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
采用本实用新型的技术方案，解决了一般RS-485的共模干扰与EMI问题，由RS-485驱动电路进行信号的发送或接收，并由信号同线处理电路将RS-485的同、反相信号整合到一根线上传输，实现RS-485的同相A端与反相B端接到同一根线上实现单线的信号传输。
附图说明
图1是本实用新型一种RS-485共线通讯电路的结构框图。
图2是本实用新型一种RS-485共线通讯电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示，种RS-485共线通讯电路，其包括第一RS-485通讯电路即A部分和第二RS-485通讯电路即B部分，所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路均包括RS-485驱动电路和信号同线处理电路，每个RS-485通讯电路中，所述RS-485驱动电路与信号同线处理电路连接；所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路通过RS-485接口连接。
如图2所示，具体而言，所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路均包括RS-485芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、二极管D1、开关管Q1，所述RS-485芯片U1包括VCC端、B端、A端、GND端、RO端、RE端、DE端、DI端，所述VCC端与VDD端连接，所述VCC端通过电容C1接地，所述VCC端通过电阻R2分别与B端、开关管Q1的D极连接，所述开关管Q1的S极接地；A端分别与电阻R5的一端、电阻R3的一端、二极管D1的负极连接，电阻R5的另一端接地，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端、开关管Q1的G极连接，电阻R4的另一端接地；所述二极管D1的正极通过电阻R1与RS-485端口的VDD端连接，所述二极管D1的正极与RS-485端口的DATA端连接，所述二极管D1的正极还通过电容C2接地；RO端与RS-485端口的RX端连接，RE端、DE端与RS-485端口的ER/DE端连接，DI端与RS-485端口的TX端连接；GND端接地。进一步的，所述RS-485芯片U1的型号为SN65HVD3082EDR、ADM3485EARZ或者BL1585B等。
其中，RS-485原理是通过检测差分信号端A与B的电压差来识别信号的高低电平，若A-B≥50mV（不同型号的RS-485芯片阈值有所不同）时，接收端RO输出为高电平；若A-B≤-200mV（不同型号的RS-485芯片阈值有所不同）时，接改端RO输出为低电平。可以通过外部控制RE和DE端让RS-485芯片处于发送状态或接收状态；在需要发送数据时把DE拉高，在不需要发送数据时把RE拉低让RS-485芯片处于接收状态。同相端A端通过电阻R1、二极管D1接到VDD，通过电阻R5接地，反相端B端通过电阻R2接到VDD、MOS管Q1的D极接反相端B，S极接地，G极通过电阻R3接到同相端A。在RS-485处于接收状态时，同相端A的电压值等于电阻R1，二极管D1，电阻R5对VDD的分压值，同相端A的电压使MOS管Q1完全导通，反相端B被MOS管Q1拉低到地，反相端B电压为0，此时A-B≥50mV，收端RO保持输出为高电平输出。电容C2在此起到浪涌吸收作用，降低共模干扰；二极管D1可做到隔离及降低共模干扰作用，确保同相端A端不会出现负电压。当有数据交换时，如图1所示，若A部分向B 部分发送数据，此时A 部分处于发送状态，B 部分将持续保持接收状态。当A 部分的TXA信号为高电平时，同相端A为高，此时A部分与B 部分的同相端电平相等，B 部分反相端B被MOS管QB1拉低到地，电压为0；如此，在B 部分里A-B≥50mV，RXB获得高电平信号。当A 部分的TXA信号为低电平时，同相端A为低电平，相当于二极管DA1的K极接地，DATA线上的电压等于二极管DA1的导通压降，不大于0.7V，B部分的二极管DB1不能导通，同相端A同样为低电平，MOS管Q1B不能导通，B Part的反相端B保持高电平；如此，在B部分里A-B≤-200mV，RXB获得低电平信号；如此，B部分便能接收来自A 部分的数据。
本实施例的共线RS-485通讯技术，在应用中可以把RS-485线缆A线与B线接在一起，把线缆的屏蔽地线作为公共地，因A与B共线，所以消除了差模干扰，又因公共地线的存在，减弱了EIM带来的问题。共线通讯传输信号为二进制的高低电平数字信号，可调制成不同的波特率，比如4800、9600、115200等等，信号可以进行加密处理，因此有极高的安全性和极高的抗干扰能力。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种RS-485共线通讯电路，其特征在于：其包括第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路，所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路均包括RS-485驱动电路和信号同线处理电路，所述RS-485驱动电路与信号同线处理电路连接；所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路通过RS-485接口连接。
2.根据权利要求1所述的RS-485共线通讯电路，其特征在于：所述第一RS-485通讯电路和第二RS-485通讯电路均包括RS-485芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、二极管D1、开关管Q1，所述RS-485芯片U1包括VCC端、B端、A端、GND端、RO端、RE端、DE端、DI端，所述VCC端与VDD端连接，所述VCC端通过电容C1接地，所述VCC端通过电阻R2分别与B端、开关管Q1的D极连接，所述开关管Q1的S极接地；
A端分别与电阻R5的一端、电阻R3的一端、二极管D1的负极连接，电阻R5的另一端接地，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端、开关管Q1的G极连接，电阻R4的另一端接地；所述二极管D1的正极通过电阻R1与RS-485端口的VDD端连接，所述二极管D1的正极与RS-485端口的DATA端连接，所述二极管D1的正极还通过电容C2接地；
RO端与RS-485端口的RX端连接，RE端、DE端与RS-485端口的ER/DE端连接，DI端与RS-485端口的TX端连接；
GND端接地。
3.根据权利要求2所述的RS-485共线通讯电路，其特征在于：所述开关管Q1为MOS管。
4.根据权利要求3所述的RS-485共线通讯电路，其特征在于：所述RS-485芯片U1的型号为SN65HVD3082EDR、ADM3485EARZ或BL1585B。
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|---|---|---|---|---|
| CN113055262A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-29 | 艾欧创想智能科技（武汉）有限公司 | 一种半双工零延时rs485无限级联系统及方法 |
| CN117234978A (zh) * | 2023-11-14 | 2023-12-15 | 拓霸(厦门)电子有限公司 | 基于rs485的单线通信电路及通信设备 |
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