CN215867535U - 一种485通信电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种485通信电路，包括：光耦隔离器、接收器和三极管开关；所述光耦隔离器的第一输出端与所述接收器的输入端连接；所述光耦隔离器的第一输出端与所述三极管开关的一端连接，所述三极管开关的另一端分别与所述接收器的接收使能端和发送使能端连接。在本申请中，在双集成光耦隔离器和接收器的中间增加一个三极管开关，利用双集成光耦匹配电阻的数值框定来解决3.3V的单片机与5V的光耦通信不稳定的问题，并且降低成本。

Description

一种485通信电路

技术领域

本申请涉及通信领域，具体而言，涉及一种485通信电路。

背景技术

目前的通信电路在使用光耦隔离器时，通常会用单片机加光耦隔离器，然后再接入接收器，由于光耦隔离器的四个脚都需要与单片机连接，又由于接收器的通信为半双工通信，因而单片机需要提供三个控制引脚与接收器对接，接收使能端和发送使能端并接然后连接单片机的一个控制引脚、另外接收器的输出端和输入端分别单独对接另外两个单片机的控制引脚。因而通常情况下需要三个光耦，三个光耦隔离器使得成本增加。

并且由于一些单片机供电电源不是5V的直流电平，而是3.3V的直流电平，这就导致了光耦的开关速度上与485通信速率的匹配性存在一些不稳定性。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种485通信电路，利用485通信输入端接收到的高低电平信号来控制接收器的接收使能端和发送使能端接收和发送使能。利用双集成光耦匹配电阻的数值框定来解决3.3V的单片机与5V的光耦通信不稳定的问题，并且降低成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种485通信电路，所述包括：光耦隔离器、接收器和三极管开关；所述光耦隔离器的第一输出端与所述接收器的输入端连接；所述光耦隔离器的第一输出端与所述三极管开关的一端连接，所述三极管开关的另一端分别与所述接收器的接收使能端和发送使能端连接。

在上述实现过程中，光耦隔离器通过第一输出端和接收器连接，并在二者之间增加一个三极管开关，实现信号从光耦隔离器到接收器的传递，减少了光耦的数量，并且利用光耦匹配电阻的数值框定来解决3.3V单片机与5V光耦通信不稳定的问题。

进一步地，所述三极管开关包括三极管、第一开关电阻和第二开关电阻；所述三极管的基极通过所述第一开关电阻与所述光耦隔离器的第一输出端连接；所述三极管的集电极通过所述第二开关电阻连接5V电源；所述三极管的集电极分别与所述接收器的接收使能端和发送使能端连接；所述三极管的发射极接地。

在上述实现过程中，采用三极管开关控制接收器的电平变化，完成了接收器输入端接收到的高低电平信号，控制接收器的接收和发送使能。

进一步地，所述光耦隔离器的第一输出端通过第一光耦电阻连接5V电源，所述光耦隔离器的第二输入端通过第二光耦电阻连接3.3V电源。

在上述实现过程中，光耦隔离器的不同端口连接不同的电源电压，可以使光耦隔离器在工作过程中更加稳定。

进一步地，所述光耦隔离器的第二输出端通过第三光耦电阻连接3.3V电源，所述光耦隔离器的第一输入端通过第四光耦电阻连接5V电源。

在上述实现过程中，可以解决单片机与光耦通信不稳定的问题。

进一步地，所述光耦隔离器的第二输出端连接单片机。

在上述实现过程中，单片机可以提供供电电源。

进一步地，所述第一光耦电阻的阻值为所述第二光耦电阻的2倍。

在上述实现过程中，可以保障光耦前端的发光管尽快进入截止状态，而后端的电流尽可能低，以至于在拉低的情况下，电压能被准确判断为低电平。

进一步地，所述第四光耦电阻的阻值为所述第三光耦电阻的1.5倍。

在上述实现过程中，根据光耦的一些宽特性，可以保证光耦的发光管更快的进入截止状态。

进一步地，所述三极管的型号为NPN-9014。

进一步地，所述光耦离合器的型号为OP-LTV-827M。

进一步地，所述接收器的型号为RS485、MAX485。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的通信电路的结构组成示意图；

图2为本申请实施例提供的通信电路的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

485通信电路在通常情况下需要三个光耦，三个光耦隔离器使得成本增加，并且由于一些单片机供电电源不是5V的直流电平，而是3.3V的直流电平，这就导致了光耦的开关速度上与485通信速率的匹配性存在一些不稳定性。

针对上述现有技术中的问题，本申请提供了一种485通信电路。

实施例一

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

本实用新型的实施例提供了一种485通信电路，如图1所示，该电路包括以下：光耦隔离器1、接收器2和三极管开关3；光耦隔离器1的第一输出端与接收器2的输入端连接；光耦隔离器1的第一输出端与三极管开关3的一端连接，三极管开关3的另一端分别与接收器2的接收使能端和发送使能端连接。

结合图2，本实施例图1中的光耦隔离器1对应图2的光耦隔离器为U1，图1中的接收器2对应图2的接收器为U2，第6引脚为第一输出端，第2引脚为接收使能端，第3引脚为发送使能端，第4引脚为输入端，光耦隔离器U1通过第一输出端和接收器U2连接，并在二者之间增加一个三极管开关3，实现信号从光耦隔离器U1到接收器U2的传递，减少了光耦的数量，并且利用光耦匹配电阻的数值框定来解决3.3V单片机与5V光耦通信不稳定的问题。

进一步地，三极管开关3包括三极管D1、第一开关电阻R5和第二开关电阻R6；三极管D1的基极通过第一开关电阻R5与光耦隔离器U1的第一输出端连接；三极管D1的集电极通过第二开关电阻R6连接5V电源；三极管D1的集电极分别与接收器U2的接收使能端和发送使能端连接；三极管D1的发射极接地。本实施例中，三极管D1采用NPN三极管(晶体三极管)。

以本实施例为例，采用三极管开关D1控制接收器U2的电平变化，完成了接收器U2输入端接收到的高低电平信号，控制接收器U2的接收和发送使能。本申请的光耦采用双集成光耦隔离器U1，型号为OP-LTV-827M，内部集成两个光耦，极大的缩减了PCB(印刷线路板)布板的面积。发送使能端和接收使能端并接，利用光耦隔离器U1第6引脚输出高低电平给接收器的第4引脚，控制信号主要由光耦第6引脚输出高低电平信号进行控制，来控制NPN三极管D1的开关，进而控制接收器U2的第2引脚和第3引脚的逻辑电平变化。

进一步地，光耦隔离器U1的第一输出端通过第一光耦电阻连接5V电源，光耦隔离器U1的第二输入端通过第二光耦电阻R2连接3.3V电源。光耦隔离器U1的第二输出端通过第三光耦电阻R3连接3.3V电源，光耦隔离器U1的第一输入端通过第四光耦电阻R1连接5V电源。

以本实施例为例，第一光耦电阻R4，第二光耦电阻R2，第三光耦电阻R3，第四光耦电阻R1，光耦隔离器的第1引脚为第一输入端，光耦隔离器的第3引脚为第二输入端，光耦隔离器U1的不同端口连接不同的电源电压，可以使光耦隔离器U1在工作过程中更加稳定，解决单片机与光耦通信不稳定的问题。

进一步地，光耦隔离器U1的第二输出端连接单片机。单片机可以提供供电电源。第一光耦电阻R4的阻值为第二光耦电阻R2的2倍，第四光耦电阻R1的阻值为所述第三光耦电阻R3的1.5倍

以本实施例为例，可以保障光耦前端的发光管尽快进入截止状态，而后端的电流尽可能低以至于在拉低的情况下，电压能被准确判断为低电平。其中，第8引脚为第二输出端，即网络端口PC11_RXD，为单片机串口输入端，第4引脚为网络端口PC10_TXD，为单片机串口输出端。

以本实施例为例，接收器U2的第1引脚为输出端，第2引脚为接收使能端，第3引脚为发送使能端，第4引脚为输入端，第5引脚为接地端，第6引脚为接收分差信号端，第7引脚为发送分差信号端，第8引脚为电源端。

第四光耦电阻R1、第二光耦电阻R2、第三光耦电阻R3和第一光耦电阻R4均为和光耦匹配的电阻，主要针对485和单片机两端的电平不同做特殊处理，以至于光耦的匹配性更高，光耦隔离器U1的第1引脚匹配的电阻即第四光耦电阻R1要比光耦隔离器U1的第2引脚匹配的电阻即第三光耦电阻R3要大，为1.5倍，而且根据光耦的一些宽特性，要让发光管更快的进入截止状态，第四光耦电阻R1电阻选用820欧，通频带会比较好，因为第三光耦电阻R3位置上加载的电源为3.3V，而接收器U2的第1引脚输出端是5V的高低电平，因而第三光耦电阻R3选用470欧比较合理，根据光耦的一些宽特性，可以保证光耦的发光管更快的进入截止状态。

光耦隔离器U1的第3引脚第二光耦电阻R2加载的匹配电源为3.3V，电压比较小，而光耦隔离器U1第6引脚输出端匹配电源为5V，电压会相对比较高，会存在最低电平拉不够低的情况，如果拉不够低，就可能会出现低电平会出现高电平的误判断，因而将第二光耦电阻R2选为1K，第一光耦电阻R4为第二光耦电阻R2的一倍，即2K，即保障前端的发光管尽快进入截止状态，而后端的电流尽可能低以至于在拉低的情况下，悬浮电压能被准确判断为低电平。

在具体实施中，三极管D1的型号为NPN-9014，接收器U2的型号为RS485、MAX485，本申请提供了一种485的通信电路，采用了LTV827光耦，增加一个NPN三极管D1做开关管来做控制接收使能端和发送使能端并接端的高低电平，利用LTV827光耦第6引脚输出高低电平给接收器U2的第4引脚信号，来控制三极管开关，进而控制接收器U2的第2引脚和第3引脚的逻辑电平变化，完成了接收器U2输入端接收到的高低电平信号，控制接收器U2的接收和发送使能，而且利用光耦匹配电阻的数值框定来解决3.3V单片机与5V光耦通信不稳定的问题。

在上述所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。

应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种485通信电路，其特征在于，所述电路包括：

光耦隔离器、接收器和三极管开关；

所述光耦隔离器的第一输出端与所述接收器的输入端连接；

所述光耦隔离器的第一输出端与所述三极管开关的一端连接，所述三极管开关的另一端分别与所述接收器的接收使能端和发送使能端连接。

2.根据权利要求1所述的485通信电路，其特征在于，所述三极管开关包括三极管、第一开关电阻和第二开关电阻；所述三极管的基极通过所述第一开关电阻与所述光耦隔离器的第一输出端连接；所述三极管的集电极通过所述第二开关电阻连接5V电源；所述三极管的集电极分别与所述接收器的接收使能端和发送使能端连接；所述三极管的发射极接地。

3.根据权利要求1或2所述的485通信电路，其特征在于，所述光耦隔离器的第一输出端通过第一光耦电阻连接5V电源，所述光耦隔离器的第二输入端通过第二光耦电阻连接3.3V电源。

4.根据权利要求1或2所述的485通信电路，其特征在于，所述光耦隔离器的第二输出端通过第三光耦电阻连接3.3V电源，所述光耦隔离器的第一输入端通过第四光耦电阻连接5V电源。

5.根据权利要求4所述的485通信电路，其特征在于，所述光耦隔离器的第二输出端连接单片机。

6.根据权利要求3所述的485通信电路，其特征在于，所述第一光耦电阻的阻值为所述第二光耦电阻的2倍。

7.根据权利要求4所述的485通信电路，其特征在于，所述第四光耦电阻的阻值为所述第三光耦电阻的1.5倍。

8.根据权利要求2所述的485通信电路，其特征在于，所述三极管的型号为NPN-9014。

9.根据权利要求1或2所述的485通信电路，其特征在于，所述光耦离合器的型号为OP-LTV-827M。

10.根据权利要求1所述的485通信电路，其特征在于，所述接收器的型号为RS485或MAX485。

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