[实用新型]一种自适应RS485自动收发转换电路

说明书

本实用新型公开了一种自适应RS485自动收发转换电路包括高速光耦隔离电路，485芯片基本电路，555单稳态定时器及多路拨码开关电路。高速光耦隔离电路包括两个光耦、多个电阻、多个电容；485芯片基本电路包括差分收发器、多个电阻、多个电；555单稳态定时器及多路拨码开关电路包括555芯片、二极管、多个电阻、多个电容、拨码开关。本实用新型可实现长距离，高波特率通信，具有支持硬件自动收发，长距离高速通信和自适应波特率的功能，通信稳定性好。

技术领域

本实用新型属于通讯技术领域，具体涉及一种电能量采集终端的的485 通讯隔离电路。

背景技术

RS485具有抗共模干扰能力强、传输距离远、支持多节点通信，易于网络扩展等特点，是工控行业首选串行接口。RS485通讯接口电路采用两线差分电平方式传输，为半双工模式，因此通讯时需要切换收发状态。现有的硬件实现方案是基于NPN三极管等分立元件控制换向的；其数据发送端TXD接在发送器的数据输入端，同时经三极管反相后接到发送、接收器的使能端，当发送高电平时，发送器处于高阻状态，高电平靠总线上的上拉电阻实现，当发送低电平时，发送器打开，TXD上的低电平被发送出去；由于高电平靠上拉电阻实现，驱动能力有限，同时受三极管切换速度的影响，此方案无法应用于长距离，高波特率的通讯场合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种自适应RS485自动收发转换电路，其能够在电能采集终端中实现长距离，高波特率串口通讯的电路。

所采取的技术方案为：一种自适应RS485自动收发转换电路包括高速光耦隔离电路、485芯片基本电路、555单稳态定时器及多路拨码开关电路；555 单稳态定时器控制485发送、接收状态转换，多路拨码开关可实现不同通讯波特率的灵活选择。

高速光耦隔离电路包括光耦U101、电阻R101、电阻R105、电阻R102、电容C101，及光耦U102、电阻R104、电阻R106、电阻R103、电容C102；光耦U101 的7脚，8脚接入供电端5V，其输入端2脚接入VDD5V，3脚通过电阻R101与MCU 的数据发送脚连接，同时通过电阻R105接入VDD5V，其6脚输出端与485芯片基本电路连接，同时通过电阻R102接到5V，光耦U102的7脚，8脚接入供电端5V，其输入端2脚接入VDD5V，3脚通过电阻R104与485芯片基本电路连接，同时通过电阻R106接入VDD5V，输出端6脚与MCU的数据接收脚连接，同时通过电阻 R103接到5V。

485芯片基本电路包括差分收发器U103、电阻R107、电容C140、电容 C105、电阻R110、电阻R111、电容C106、电容C107和电阻R127；差分收发器的8脚接供电端5V，6脚经电阻R110与供电端5V连接，7脚经电阻R111接地，6 脚和7脚分别接一滤波电容到地，6、7脚之间接匹配电阻R127,5脚接地；1脚和4脚分别接高速光耦U102,U101的输出。

555单稳态定时器及多路拨码开关电路包括555芯片U104、二极管V201、电阻R126、电容C142、拨码开关SW1、电阻R128～R133、电容C144～C149、电容 C108和电容C143；555定时器U104的6脚和7脚接到电源5V上，通过拨码开关 SW1，电阻R128～R133，电容C144～C149接到电源地上，通过二极管V201接到2 脚，通过电阻R126接到485芯片U103的4脚，5脚通过电容C137接到电源地上； 555定时器U104的3脚接到485芯片U103的2脚和3脚；当MCU控制TXD的起始位下降沿到来时，触发单稳态定时器U104进入暂态，3脚输出高电平，从而485芯片U103变为发送状态，由于二极管V201与R126组成了放电回路，使其在一帧数据的发送过程中，定时器不会被再次触发；在TXD的最后一个下降沿到来时， U104才开始计时，到达延时时间常数1.1RC后U104的3脚输出低电平，U103变为接收状态，接收差分总线过来的数据。其中拨码开关电路的RC参数根据不同通讯波特率设定，延时时间常数略大于1位数据位宽，不足以引起接收方数据帧格式错误即可。