CN211906270U - 自适应串行总线极性的485装置及rs485接口 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例涉及一种自适应串行总线极性的485装置及RS485接口，包括收发端口、信号隔离模块、极性判断选择模块、第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口。该自适应串行总线极性的485装置通过极性判断选择模块根据第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口输出的电压判断是否开启极性开关，能够让该自适应串行总线极性的485装置与串行总线的极性不一致转换为极性一致连接，从而实现采用该自适应串行总线极性的485装置的RS485总线能够根据接入端口的极性自动匹配对应的极性端连接，便于RS485总线的连接，避免总线端口极性连接错误导致RS485总线无法使用或被损坏问题的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及串行总线技术领域，尤其涉及一种自适应串行总线极性的485装置及RS485接口。
背景技术
智能电网就是电网的智能化(智电电力)，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和保护用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
随着智能电网的发展，通信网络数据的传输一般采用RS485总线作为智能电网等长距离数据通信的串行总线。RS485总线主要是通过RS485接口芯片实现数据通信传输，当前国内RS485接口芯片占据较大市场，广泛应用于电力通迅、智能楼宇、仪器、仪表、多媒体网络等诸多领域。但是现有的RS485收发器对极性含有固定要求，在智能电网中对RS485接口的连接带来不便，在RS485接口连接过程中，容易将RS485接口的数据通信端口A和端口B接反，导致RS485接口无法正常使用或损坏RS485接口。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种自适应串行总线极性的485装置及RS485接口，用于解决现有RS485总线含有A、B极性，在接口连接时容易将极性接错导致RS485总线无法使用或被损坏的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
一种自适应串行总线极性的485装置，包括收发端口、与所述收发端口连接的信号隔离模块、与所述信号隔离模块连接的极性判断选择模块以及与所述极性判断选择模块连接的第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口，所述极性判断选择模块与所述第一通信信号输入端口之间设置有上拉电阻，所述极性判断选择模块与所述第二通信信号输入端口之间设置有下拉电阻，所述极性判断选择模块上设置有极性开关。
优选地，该自适应串行总线极性的485装置还包括分别与所述信号隔离模块和所述极性判断选择模块连接的电源隔离模块。
优选地，所述电源隔离模块包括电源隔离芯片，所述电源隔离芯片为F0505S-1WR2型号的芯片。
优选地，所述第一通信信号输入端口和所述第二通信信号输入端口用于与串行总线A线、B线连接。
优选地，所述信号隔离模块包括信号隔离芯片，所述信号隔离芯片为ADuM1201BR型号的芯片。
优选地，所述极性判断选择模块包括极性判断选择芯片，所述极性判断选择芯片为ECH485N型号的芯片；所述极性开关设置在所述极性判断选择芯片上。
优选地，所述上拉电阻的阻值为1K。
优选地，所述下拉电阻的阻值为1K。
优选地，所述第一通信信号输入端口与所述第二通信信号输入端口之间并联有防静电元件。
本实用新型还提供一种RS485接口，包括上述所述的自适应串行总线极性的485装置。
从以上技术方案可以看出，本实用新型的实施例具有的优点：该自适应串行总线极性的485装置通过极性判断选择模块根据第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口输出的电压判断是否开启极性开关，能够让该自适应串行总线极性的485装置与串行总线的极性不一致转换为极性一致连接，从而实现采用该自适应串行总线极性的485装置的RS485总线能够根据接入端口的极性自动匹配对应的极性端连接，便于RS485总线的连接，避免总线端口极性连接错误导致RS485总线无法使用或被损坏问题的发生，解决了现有RS485总线含有A、B极性，在接口连接时容易将极性接错导致RS485总线无法使用或被损坏的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例所述的自适应串行总线极性的485装置的电路原理图。
具体实施方式
为使得本实用新型的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本申请实施例提供了一种自适应串行总线极性的485装置及RS485接口，根据第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口与串行总线A线、B线连接后，采用极性判断选择模块比较第一通信信号输入端口输出的电压与第二通信信号输入端口输出的电压，识别串行通讯端与串行总线A线、B线连接极性是否连接正确，若串行通讯端与串行总线A线、B线连接极性相反，采用极性判断选择模块中的极性开关转换下拉电阻和上拉电阻实现第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口的转换，实现不论串行总线A线、B线是否正确与该485装置的串行通讯端连接都能确保串行总线A线、B线正确与对应具有该485装置接口的极性连接，避免串行总线连接因要分极性给接线施工人员造成不便，也解决了现有RS485总线含有A、B极性，在接口连接时容易将极性接错导致RS485总线无法使用或被损坏的技术问题。
实施例一：
图1为本实用新型实施例所述的自适应串行总线极性的485装置的电路原理图。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种自适应串行总线极性的485装置，包括收发端口UART、与收发端口UART连接的信号隔离模块、与信号隔离模块连接的极性判断选择模块以及与极性判断选择模块连接的第一通信信号输入端口RS485_X1和第二通信信号输入端口RS485_X2，极性判断选择模块与第一通信信号输入端口RS485_X1之间设置有上拉电阻R3，极性判断选择模块与第二通信信号输入端口RS485_X2之间设置有下拉电阻R6，极性判断选择模块上设置有极性开关。
在本实用新型实施例中，信号隔离模块包括信号隔离芯片U1。极性判断选择模块包括极性判断选择芯片U2。其中，收发端口UART包括收发端口UART_TX和收发端口UART_RX。
在本实施例中，信号隔离芯片U1优先选为ADuM1201BR型号的芯片。极性判断选择芯片U2优先选为ECH485N型号的芯片。极性开关设置在极性判断选择芯片U2上。信号隔离芯片U1的VOA和VIB引脚与收发端口UART连接，信号隔离芯片U1的VIA引脚与极性判断选择芯片U2的RO引脚连接，信号隔离芯片U1的VOB引脚与极性判断选择芯片U2的RE引脚和DE引脚连接，极性判断选择芯片U2的A/X1引脚与第一通信信号输入端口RS485_X1连接，极性判断选择芯片U2的B/X2引脚与第二通信信号输入端口RS485_X2连接。上拉电阻R3和下拉电阻R6的阻值优先选为1K。
在本实用新型实施例中，第一通信信号输入端口RS485_X1和第二通信信号输入端口RS485_X2用于与串行总线A线、B线连接。
在本实用新型的实施例中，当极性判断选择芯片U2上电后，将极性判断选择芯片U2的两个使能端口RE引脚、DE引脚均设置为0，若第一通信信号输入端口RS485_X1与串行总线A线连接，第二通信信号输入端口RS485_X2与串行总线B线连接，因该自适应串行总线极性的485装置的第一通信信号输入端口RS485_X1连接有上拉电阻R3，第二通信信号输入端口RS485_X2与下拉电阻R6连接，此时与极性判断选择芯片U2的A/X1引脚连接的第一通信信号输入端口RS485_X1输出的电压比与极性判断选择芯片U2的B/X2引脚连接的第二通信信号输入端口RS485_X2输出的电压高时，极性判断选择芯片U2中的极性开关不启动，则说明该自适应串行总线极性的485装置与串行总线的极性一致。若第一通信信号输入端口RS485_X1与串行总线B线连接，第二通信信号输入端口RS485_X2与串行总线A线连接，由于上拉电阻R3和下拉电阻R6的作用，使得极性判断选择芯片U2的B/X2引脚连接的第二通信信号输入端口RS485_X2输出的电压大于与极性判断选择芯片U2的A/X1引脚连接的第一通信信号输入端口RS485_X1输出的的电压，则说明该自适应串行总线极性的485装置与串行总线的极性不一致，同时极性判断选择芯片U2中的极性开关启动，对上拉电阻R3和下拉电阻R6进行转换，从而实现通过极性开关将第一通信信号输入端口RS485_X1与第二通信信号输入端口RS485_X2转换，并且极性判断选择芯片U2的DI引脚中的信号也进行反转，避免了信号传输错误。
本实用新型提供的自适应串行总线极性的485装置通过极性判断选择模块根据第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口输出的电压判断是否开启极性开关，能够让该自适应串行总线极性的485装置与串行总线的极性不一致转换为极性一致连接，从而实现采用该自适应串行总线极性的485装置的RS485总线能够根据接入端口的极性自动匹配对应的极性端连接，便于RS485总线的连接，避免总线端口极性连接错误导致RS485总线无法使用或被损坏问题的发生，解决了现有RS485总线含有A、B极性，在接口连接时容易将极性接错导致RS485总线无法使用或被损坏的技术问题。
需要说明的是，若串行通讯端与串行总线A线、B线连接极性相反，采用极性判断选择模块中的极性开关转换下拉电阻和上拉电阻实现第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口的转换，实现不论串行总线A线、B线是否正确与该485装置的串行通讯端连接都能确保串行总线A线、B线正确与对应具有该485装置接口的极性连接。
如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，该自适应串行总线极性的485装置还包括分别与信号隔离模块和极性判断选择模块连接的电源隔离模块。其中，电源隔离模块包括电源隔离芯片U3，电源隔离模块主要用于隔离信号隔离模块与极性判断选择模块，主要提高信号的传输精度。
需要说明的是，电源隔离芯片U3优选选为F0505S-1WR2型号的芯片。在本实施例中，电源隔离芯片U3的+Vo输出的电源分别与信号隔离芯片U1的VDD2引脚、极性判断选择芯片U2的RE引脚和VCC引脚以及上拉电阻R3连接。
在本实用新型的一个实施例中，第一通信信号输入端口RS485_X1与第二通信信号输入端口RS485_X2之间并联有防静电元件TVS。其中，防静电元件TVS主要用于防止接线人员的静电损坏该自适应串行总线极性的485装置中的电子元件。
需要说明的是，防静电元件TVS优选选为瞬态抑制二极管。在本实施例中，该防静电元件TVS包含有三个瞬态抑制二极管组成。
在本实用新型的一个实施例中，第一通信信号输入端口RS485_X1和第二通信信号输入端口RS485_X2与极性判断选择芯片U2连接之间还设置有用于滤波的共模滤波器L1。其中，共模滤波器L1优选选用ACM2520型号的滤波器。
实施例二：
本实用新型还提供一种RS485接口，包括实施例一描述的自适应串行总线极性的485装置。
需要说明的是，RS485接口包含的适应串行总线极性的485装置已在实施例一中详细描述，在本实施例二中不再一一阐述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，包括收发端口、与所述收发端口连接的信号隔离模块、与所述信号隔离模块连接的极性判断选择模块以及与所述极性判断选择模块连接的第一通信信号输入端口和第二通信信号输入端口，所述极性判断选择模块与所述第一通信信号输入端口之间设置有上拉电阻，所述极性判断选择模块与所述第二通信信号输入端口之间设置有下拉电阻，所述极性判断选择模块上设置有极性开关。
2.根据权利要求1所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，还包括分别与所述信号隔离模块和所述极性判断选择模块连接的电源隔离模块。
3.根据权利要求2所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，所述电源隔离模块包括电源隔离芯片，所述电源隔离芯片为F0505S-1WR2型号的芯片。
4.根据权利要求1所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，所述第一通信信号输入端口和所述第二通信信号输入端口用于与串行总线A线、B线连接。
5.根据权利要求1所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，所述信号隔离模块包括信号隔离芯片，所述信号隔离芯片为ADuM1201BR型号的芯片。
6.根据权利要求1所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，所述极性判断选择模块包括极性判断选择芯片，所述极性判断选择芯片为ECH485N型号的芯片；所述极性开关设置在所述极性判断选择芯片上。
7.根据权利要求1所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，所述上拉电阻的阻值为1K。
8.根据权利要求1所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，所述下拉电阻的阻值为1K。
9.根据权利要求1所述的自适应串行总线极性的485装置，其特征在于，所述第一通信信号输入端口与所述第二通信信号输入端口之间并联有防静电元件。
10.一种RS485接口，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的自适应串行总线极性的485装置。
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| CN202020847841.7U CN211906270U (zh) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | 自适应串行总线极性的485装置及rs485接口 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113009382A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-22 | 上海商米科技集团股份有限公司 | 一种自定义接口监测方法和装置 |
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2020
- 2020-05-19 CN CN202020847841.7U patent/CN211906270U/zh active Active
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