CN219497055U - 一种自动收发串口转485电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动收发串口转485电路，包括单片机和485收发芯片，单片机的UART_RX串联电阻R2后与485收发芯片的引脚RO连接，UART_TX引脚串联电阻R5后与三极管Q1的基极连接，Q1的基极串联电阻R6后接地，Q1的集电极串联电阻R3后连接供电电源，Q1的集电极连接485收发芯片的引脚DE和Q1的发射极接地；485收发芯片的引脚B串联电阻R1后接地，引脚A串联电阻R7后与供电电源连接，引脚DI接地，引脚A、B作为485输入输出端。本实用新型仅使用单片机的UART_RX、UART_TX引脚，不使用CTRL引脚，即能实现串口转485的数据收发，节约了单片机引脚。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，具体的说，是一种自动收发串口转485电路。
背景技术
串口转485通信是单片机通信领域很常见的一种通信方式，传统的收发电路都是需要单片机输出3路信号，即RXD、TXD和CTRL，由CTRL控制数据接收和发送的时序，由RXD和TXD负责数据的发射和接收。但通常在单片机端口资源有限的情况下，就需要使用单片机尽可能少的引脚实现485通信收发功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动收发串口转485电路，旨在不用单片机CTRL信号的情况下实现可靠的485通信。
本实用新型通过下述技术方案解决上述问题：
一种自动收发串口转485电路，包括单片机和485收发芯片，所述单片机的UART_RX引脚串联电阻R2后与所述485收发芯片的接收器输出引脚RO连接，单片机的UART_TX引脚串联电阻R5后与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的基极还串联电阻R6后接地，三极管Q1的集电极串联电阻R3后与供电电源连接，三极管Q1的集电极还连接485收发芯片的驱动器输出使能引脚DE和接收器输出使能引脚三极管Q1的发射极接地；所述供电电源为485收发芯片提供工作电压，485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚B作为一个485输入输出端并串联电阻R1后接地，485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A作为另一个485输入输出端并串联电阻R7后与所述供电电源连接，485收发芯片的驱动器输入引脚DI接地。
工作原理：
自动收发串口转485电路工作过程分为发送数据和接收数据两部分。
发送数据过程如下：
发送数据使用的是单片机的UART_TX引脚，当UART_TX引脚发送0时，三极管Q1不导通，485收发芯片的DE引脚接高电平，进入发送模式，485收发芯片会把DI引脚的电平反应到A、B引脚上输出，因为DI引脚已接地，所以A、B引脚输出0；当UART_TX引脚发送1时，三极管Q1导通，485收发芯片的引脚接低电平，接入接收模式，485收发芯片的A、B引脚进入高阻状态，因为电阻R7把A引脚拉高，电阻R1把B引脚拉低，所以，A、B传输的是1。
综上，单片机的UART_TX发1，A、B就发1，UART_TX发0，A、B就发0。
接收数据过程如下：
接收数据，用的是单片机引脚UART_RX，在接收数据的过程中，UART_TX引脚一直保持高电平，当UART_TX是高电平时，引脚是低电平，正好调理成了接收状态，485收发芯片的RO引脚就会反应两个485输入输出端485_A/485_B传输过来的数据。
更具体为：
UART_RX通过电阻R2连接到485收发芯片的RO引脚，电阻R2起限流的作用，保护485收发芯片的RO引脚。电阻R3、电阻R5、电阻R6和三极管Q1组成一个三极管开关电路，电阻R3一端连接在三极管Q1的集电极，另一端上拉到供电电源，电阻R5为限流电阻，一端接UART_TX，另一端接三极管Q1的基极。电阻R6为泄放电阻，一端接三极管Q1的基极，另一端接GND。
所述485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A和驱动器输出/接收器输入引脚B之间并联有双向稳压二极管TVS2、串联的双向稳压二极管TVS1和双向稳压二极管TVS3以及串联的电容C2和电容C3，所述双向稳压二极管TVS1和双向稳压二极管TVS3之间的节点接地，所述电容C2和电容C3之间的节点接地。
TVS1、TVS2和TVS3为双向稳压二极管，其作用是把485_A和485_B引脚对地的电压以及485_A和485_B引脚之间的电压钳位在6.5V以内，保护485芯片。
所述所述485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A和驱动器输出/接收器输入引脚B之间还并联电阻R4。
所述供电电源还连接电源滤波电容C1后接地。C1为电源滤波电容，作用是给SP3485芯片提供一个干净的电源，使它稳定工作。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型利用了三极管开关电路，仅使用单片机的UART_RX、UART_TX引脚，不使用CTRL引脚，即能实现串口转485的数据收发，节约了单片机引脚。可应用于电动汽车充电技术领域。
(2)本实用新型利用双向稳压二极管把485_A和485_B引脚对地的电压以及485_A和485_B引脚之间的电压钳位在6.5V以内对485收发芯片进行保护。
附图说明
图1为本实用新型的电路；
其中，U1-485收发芯片。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例：
结合附图1所示，一种自动收发串口转485电路，包括单片机和485收发芯片U1，所述单片机的UART_RX引脚串联电阻R2后与所述485收发芯片U1的接收器输出引脚RO连接，单片机的UART_TX引脚串联电阻R5后与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的基极还串联电阻R6后接地，三极管Q1的集电极串联电阻R3后与供电电源(如图1中VCC_3V3)连接，三极管Q1的集电极还连接485收发芯片的驱动器输出使能引脚DE和接收器输出使能引脚三极管Q1的发射极接地；所述供电电源为485收发芯片U1提供工作电压，485收发芯片U1的驱动器输出/接收器输入引脚B作为一个485输入输出端并串联电阻R1后接地，485收发芯片U1的驱动器输出/接收器输入引脚A作为另一个485输入输出端并串联电阻R7后与所述供电电源连接，485收发芯片U1的驱动器输入引脚DI接地。
工作原理：
自动收发串口转485电路工作过程分为发送数据和接收数据两部分。
发送数据过程如下：
发送数据使用的是单片机的UART_TX引脚，也就是说，在UART_TX引脚上表现数据。当UART_TX引脚发送0时，三极管Q1不导通，485收发芯片的DE引脚接高电平，进入发送模式，485收发芯片U1会把DI引脚的电平反应到A、B引脚上输出，因为DI引脚已接地，所以A、B引脚输出0；
当UART_TX引脚发送1时，三极管Q1导通，485收发芯片U1(可选型号为SP3485)的引脚接低电平，接入接收模式，485收发芯片U1的A、B引脚进入高阻状态，因为电阻R7把A引脚拉高，电阻R1把B引脚拉低，所以，A、B传输的是1。
综上，单片机的UART_TX发1，A、B就发1，UART_TX发0，A、B就发0。
接收数据过程如下：
接收数据，用的是单片机引脚UART_RX，在接收数据的过程中，UART_TX引脚一直保持高电平，当UART_TX是高电平时，引脚是低电平，正好调理成了接收状态，485收发芯片的RO引脚就会反应两个485输入输出端485_A/485_B传输过来的数据。
更具体为：
UART_RX通过电阻R2连接到485收发芯片的RO引脚，电阻R2起限流的作用，保护485收发芯片的RO引脚。可以选择330Ω、470Ω、560Ω、1KΩ等。
电阻R3、电阻R5、电阻R6和三极管Q1组成一个三极管开关电路，电阻R3一端连接在三极管Q1的集电极，另一端上拉到供电电源，电阻R5为限流电阻，一端接UART_TX，另一端接三极管Q1的基极。电阻R6为泄放电阻，一端接三极管Q1的基极，另一端接GND。
所述485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A和驱动器输出/接收器输入引脚B之间并联有双向稳压二极管TVS2、串联的双向稳压二极管TVS1和双向稳压二极管TVS3以及串联的电容C2和电容C3，所述双向稳压二极管TVS1和双向稳压二极管TVS3之间的节点接地，所述电容C2和电容C3之间的节点接地。
TVS1、TVS2和TVS3为双向稳压二极管，这里使用的双向稳压二极管型号为SMAJ6.5CA，其作用是把485_A和485_B引脚对地的电压以及485_A和485_B引脚之间的电压钳位在6.5V以内，保护485芯片。
所述所述485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A和驱动器输出/接收器输入引脚B之间还并联电阻R4。电阻R4为终端电阻，可选。
所述供电电源还连接电源滤波电容C1后接地。C1为电源滤波电容，作用是给485收发芯片U1提供一个干净的电源，使它稳定工作。
尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (4)
1.一种自动收发串口转485电路，其特征在于，包括单片机和485收发芯片，所述单片机的UART_RX引脚串联电阻R2后与所述485收发芯片的接收器输出引脚RO连接，单片机的UART_TX引脚串联电阻R5后与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的基极还串联电阻R6后接地，三极管Q1的集电极串联电阻R3后与供电电源连接，三极管Q1的集电极还连接485收发芯片的驱动器输出使能引脚DE和接收器输出使能引脚三极管Q1的发射极接地；所述供电电源为485收发芯片提供工作电压，485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚B作为一个485输入输出端并串联电阻R1后接地，485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A作为另一个485输入输出端并串联电阻R7后与所述供电电源连接，485收发芯片的驱动器输入引脚DI接地。
2.根据权利要求1所述的一种自动收发串口转485电路，其特征在于，所述485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A和驱动器输出/接收器输入引脚B之间并联有双向稳压二极管TVS2、串联的双向稳压二极管TVS1和双向稳压二极管TVS3以及串联的电容C2和电容C3，所述双向稳压二极管TVS1和双向稳压二极管TVS3之间的节点接地，所述电容C2和电容C3之间的节点接地。
3.根据权利要求2所述的一种自动收发串口转485电路，其特征在于，所述485收发芯片的驱动器输出/接收器输入引脚A和驱动器输出/接收器输入引脚B之间还并联电阻R4。
4.根据权利要求1所述的一种自动收发串口转485电路，其特征在于，所述供电电源还连接电源滤波电容C1后接地。
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