CN218159296U - 一种自组网式rs485快速识别地址的通讯优化电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及RS485总线通信技术领域，具体公开了一种自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，包括电源滤波电路、USB输入电路、以太网芯片电路、RS485接收器电路及RS485接口电路，所述以太网芯片电路分别与所述滤波电路、USB输入电路及RS485接收器电路电性连接，所述RS485接收器电路分别与所述滤波电路、以太网芯片电路及RS485接口电路电性连接。本实用新型通过设置USB输入电路接入外部信号，由以太网芯片电路识别外部信号并将外部信号中的告警信号传输至RS485接收器电路中，并通过RS485接口电路上传给主机，提高告警信号的上传效率，降低告警信号的延时，安全性能好。

Description

一种自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路

技术领域

本实用新型涉及RS485总线通信技术领域，特别涉及一种自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路。

背景技术

RS485信号采用差分的方式传输。相对于RS232等电平方式传输的通信方式：其抗干扰性强，传输距离远(可达1公里以上)；连线方式简单、经济(只需要两跟线将所有RS485总线设备并联在一起)；一个RS485总线网络可接多个设备(最多可达255个设备)。相对于同为差分方式传输的CAN总线：RS485总线可以传输长数据帧(每帧长可达1K字节以上，CAN总线数据帧最长只能是8字节)，传输效率更高，更适合于数据量比较大的使用场合。基于以上优点，RS485总线广泛应用于电力、铁路等工业应用场合。

但是RS485总线的主设备采用轮询的方式访问每个从机，这种访问方式在实时性方面先天不足，需要事先知道从机的地址，才能进行访问。且在多数应用中，轮询访问的数据(如遥测数据)实时性要求不高，实时性要求高的是事件(告警)数据。例：一个总线上有32个从机设备，主机访问每个从机设备需要300ms，即完成一轮访问需要9600ms；假设从机设备产生一个事件(告警)，极端情况下需要9600ms才能上传给主机。在很多应用场合，告警产生后9600ms才上传是无法接受的，特别是涉及安全性的事件(告警)，上传延时过长可能会造成无法预测的后果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，通过设置USB输入电路接入外部信号，由以太网芯片电路识别外部信号并将外部信号中的告警信号传输至RS485接收器电路中，并通过RS485接口电路上传给主机，提高告警信号的上传效率，降低告警信号的延时，安全性能好。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，包括电源滤波电路、USB输入电路、以太网芯片电路、RS485接收器电路及RS485接口电路，所述以太网芯片电路分别与所述滤波电路、USB输入电路及RS485接收器电路电性连接，所述RS485接收器电路分别与所述滤波电路、以太网芯片电路及RS485接口电路电性连接。

优选地，所述以太网芯片电路包括以太网芯片U1、电容C1及电阻R1，所述电容C3分别与所述以太网芯片U1的第一引脚及第四引脚连接，所述电阻R1的一端与所述以太网芯片U1的第十五引脚连接。

优选地，所述USB输入电路包括USB接口P1，所述USB接口P1的第一引脚、第二引脚、第三引脚及第四引脚分别与所述以太网芯片U1的第十六引脚、第六引脚、第五引脚及第一引脚连接。

优选地，所述滤波电路包括电容C4及电容C5，所述电容C4的一端及电容C5的一端均与所述以太网芯片U1的第十六引脚连接，所述电容C4的另一端及电容C5的另一端均接地。

优选地，所述RS485接收器电路包括RS485接收器U2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5及电容C6，所述电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5及电容C6均与所述RS485接收器U2连接。

优选地，所述RS485接口电路包括接口J1、电阻R6、电阻R7及电阻R8，所述电阻R6的一端及电阻R7的一端均与所述RS485接收器U2连接，所述电阻R8的一端及接口J1的第一引脚均与电阻R6的另一端连接，所述电阻R8的另一端及接口J1的第二引脚均与电阻R7的另一端连接。

采用上述技术方案，本实用新型提供的一种自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，具有以下有益效果：该通讯优化电路中的以太网芯片电路分别与所述滤波电路、USB输入电路及RS485接收器电路电性连接，所述RS485接收器电路分别与所述滤波电路、以太网芯片电路及RS485接口电路电性连接，该USB输入电路用于连接从机设备，从而接入外部信号，该RS485接口电路用于连接主机，用于将告警信号上传至主机；通过设置USB输入电路接入外部信号，由以太网芯片电路识别并分析该外部信号中的告警信号，并将该告警信号传输至RS485接收器电路中，并通过RS485接口电路上传给主机，提高告警信号数据上传的实时性，从而提高告警信号的上传效率，降低告警信号的延时，安全性能好。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，在本实用新型的电路原理图中，该自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路包括电源滤波电路、USB输入电路、以太网芯片电路、RS485接收器电路及RS485接口电路，该以太网芯片电路分别与该滤波电路、USB输入电路及RS485接收器电路电性连接，该RS485接收器电路分别与该滤波电路、以太网芯片电路及RS485接口电路电性连接。可以理解的，该USB输入电路用于连接从机设备，从而接入外部信号，该RS485接口电路用于连接主机，用于将告警信号上传至主机等；该滤波电路用于将接入的供电电源进行滤波处理后输出至USB输入电路、以太网芯片电路、RS485接收器电路进行供电使用；该电源滤波电路、USB输入电路、以太网芯片电路、RS485接收器电路及RS485接口电路可集成于一块PCB电路板上，实施方式简单、成本低廉，用于提高RS485总线网络中从机设备向主机上传事件信息实时性。

具体地，该以太网芯片电路包括以太网芯片U1、电容C1及电阻R1，该电容C3分别与该以太网芯片U1的第一引脚及第四引脚连接，该电阻R1的一端与该以太网芯片U1的第十五引脚连接；该USB输入电路包括USB接口P1，该USB接口P1的第一引脚、第二引脚、第三引脚及第四引脚分别与该以太网芯片U1的第十六引脚、第六引脚、第五引脚及第一引脚连接；该滤波电路包括电容C4及电容C5，该电容C4的一端及电容C5的一端均与该以太网芯片U1的第十六引脚连接，该电容C4的另一端及电容C5的另一端均接地；该RS485接收器电路包括RS485接收器U2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5及电容C6，该电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5及电容C6均与该RS485接收器U2连接；该RS485接口电路包括接口J1、电阻R6、电阻R7及电阻R8，该电阻R6的一端及电阻R7的一端均与该RS485接收器U2连接，该电阻R8的一端及接口J1的第一引脚均与电阻R6的另一端连接，该电阻R8的另一端及接口J1的第二引脚均与电阻R7的另一端连接。可以理解的，该以太网芯片U1采用CH340B芯片，其中，TNOW引脚在上电后，不会高低变化，一直保持低电平，当串口发送事件数据(告警信号)的时候，才会变成高电平，串口不发事件数据(告警信号)后，会自动变成低电平；第二引脚(TXD引脚)及第三引脚(RXD引脚)分别对应信号的发送和信号的接收；该RS485接收器U2采用MAX485CSA芯片。

可以理解的，在实际应用中，USB接口P1连接的从机设备编号为从机地址，其地址从1-n(n为RS485总线系统中从机个数)，地址为1的为1号从机；主机向RS485总线发送访问m(1≤m≤n)号从机设备命令帧，根据RS485总线特点，所有从机设备都可以接收到此命令帧并记录收到此命令帧的时间点T；m号从机在数据发送时隙向RS485总线发送主机命令帧要读取的数据。假设m号从机设备发送数据需要时间为t1，即有数据发送时隙时间段为{T～(T+t1)}；若某一从机有告警信号，则该从机在其对应的事件数据发送时隙向RS485总线发送事件数据(告警信号)，主机即可接收从机告警信号，大大提高了事件数据(告警信号)上传的实时性，在多数应用场合，使用者最为关心的为事件数据(告警信号)，对其他数据的实时性往往要求不高。例如：一个RS485总线系统有32个从机，主机读取一个RS485从机设备需要300ms，从机向主机发送一个事件(告警)数据需要30ms。使用该通讯优化电路前，极端情况下事件数据(告警信号)需要9600ms才能发送给主机，使用该通讯优化电路后，极端情况下事件数据(告警信号)仅需要1360ms就可以传送给主机。

可以理解的，本实用新型设计合理，构造独特，通过设置USB输入电路接入外部信号，由以太网芯片电路识别并分析该外部信号中的告警信号，并将该告警信号传输至RS485接收器电路中，并通过RS485接口电路上传给主机，提高告警信号数据上传的实时性，从而提高告警信号的上传效率，降低告警信号的延时，事件(告警信号)一般都涉及安全，如火警、氢气浓度告警、绝缘度告警等，提高事件(告警信号)的实时性也就是提高安全性，安全性能好，并且接线简单，制作成本较低。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，其特征在于：包括电源滤波电路、USB输入电路、以太网芯片电路、RS485接收器电路及RS485接口电路，所述以太网芯片电路分别与所述滤波电路、USB输入电路及RS485接收器电路电性连接，所述RS485接收器电路分别与所述滤波电路、以太网芯片电路及RS485接口电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，其特征在于：所述以太网芯片电路包括以太网芯片U1、电容C1及电阻R1，所述电容C3分别与所述以太网芯片U1的第一引脚及第四引脚连接，所述电阻R1的一端与所述以太网芯片U1的第十五引脚连接。

3.根据权利要求2所述的自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，其特征在于：所述USB输入电路包括USB接口P1，所述USB接口P1的第一引脚、第二引脚、第三引脚及第四引脚分别与所述以太网芯片U1的第十六引脚、第六引脚、第五引脚及第一引脚连接。

4.根据权利要求2所述的自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，其特征在于：所述滤波电路包括电容C4及电容C5，所述电容C4的一端及电容C5的一端均与所述以太网芯片U1的第十六引脚连接，所述电容C4的另一端及电容C5的另一端均接地。

5.根据权利要求2所述的自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，其特征在于：所述RS485接收器电路包括RS485接收器U2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5及电容C6，所述电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5及电容C6均与所述RS485接收器U2连接。

6.根据权利要求5所述的自组网式RS485快速识别地址的通讯优化电路，其特征在于：所述RS485接口电路包括接口J1、电阻R6、电阻R7及电阻R8，所述电阻R6的一端及电阻R7的一端均与所述RS485接收器U2连接，所述电阻R8的一端及接口J1的第一引脚均与电阻R6的另一端连接，所述电阻R8的另一端及接口J1的第二引脚均与电阻R7的另一端连接。

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