[實用新型]一種兼容UART、RS485和Wiegand協議的門禁通信電路

有效

• 申請號: 201420083486.5
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN203800958U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 湯露;胡國兵;郭慶昌
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;G08C19/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云;仇蕾安

1.一種兼容UART、RS485和Wiegand協議的門禁通信電路，其特征是，具體包括電源電路、微處理器電路、身份識別終端接口電路和門禁控制器接口電路；各電路連接關系如下：

所述電源電路主要由LM2576S-5.0芯片U1和LM1117-33芯片U4構成；其具體連接關系為：12V輸入電壓V_in一端接數字地GND,另一端通過開關SW2后與數字地GND之間并聯一個電解電容C7，而后接入LM2576S-5.0的1腳，LM2576S-5.0的3、5腳與數字地GND連接，2腳一方面通過反接的二極管D1接入數字地GND，另一方面通過功率電感L3后與LM2576S-5.0的4腳相連，并作為5V電源端；5V電源端與數字地GND之間先并聯一個電解電容C10，再與一個由電阻R12和發光二極管D4組成的串聯電路并聯，發光二極管D4作為5V輸出顯示LED；接下來5V電源端與數字地GND之間并聯兩個電容C14和C15后，5V電源端與芯片LM1117-33的3腳相連，數字地GND與LM1117-33的1腳相連，LM1117-33的2、4腳相連后通過并聯的兩個電容C11和C12接數字地GND，并且作為3.3V數字電源端，3.3V數字電源端與數字地GND之間并聯串聯在一起的電阻R15和發光二極管D5，作為3.3V輸出顯示；3.3V數字電源端與3.3V模擬電源VDDA之間通過電感L2相連，數字地GND與模擬地GNDA之間通過電感L1相連，3.3V模擬電源VDDA與模擬地GNDA之間并聯兩個電容C8、C9后即可作為輸出端V_out2給其它電路供電；

微處理電路主要由STM32F101CB芯片U6構成，具體連接關系為：U6的1、24、36和48腳接3.3V數字電源端；9腳接3.3V模擬電源VDDA；23、35、47腳接數字地GND；8腳接模擬地GNDA；3腳串聯一個電阻R8后連接二選一開關SW3的其中一個開關位并且接數字地GND，44腳串聯一個電阻R33后連接二選一開關SW3的控制端，二選一開關SW3的另一個開關位連接3.3V數字電源端，U6的4腳通過R11接到數字地GND；5、6腳一方面分別通過電容連接到數字地GND，另一方面分別與晶振Y1相連，晶振Y1兩端跨接電阻R37；7腳一方面與JTAG接口的15腳相連，另一方面先分別通過電容C13和按鈕SW5與數字地GND相連，然后通過電阻R13與3.3V數字電源端相連；10腳作為身份識別終端Wiegand信號0端記為CardWiegand0；11腳作為身份識別終端Wiegand信號1端記為CardWiegand1；14腳作為門禁控制器Wiegand信號0端記為DoorWiegand0；15腳作為門禁控制器Wiegand信號1端記為DoorWiegand1；20腳通過電阻R14接到3.3V數字電源端；21、22腳分別作為與身份識別終端UART接口相連的單片機USART接收端USART3_TX和單片機USART發送端USART3_RX；28腳為身份識別終端的中斷口PB15；29腳定義為USART1_RE/DE；30腳定義為USART1_TX；31腳定義為USART1_RX；34腳一方面通過電阻R28接到3.3V數字電源端，另一方面與JTAG接口7腳相連；37腳一方面通過電阻R30接數字地GND，另一方面與JTAG接口9腳相連；38腳一方面通過電阻R29接到3.3V數字電源端，另一方面與JTAG接口5腳相連；39腳一方面通過電阻R31接到3.3V數字電源端，另一方面與JTAG接口13腳相連；40腳一方面通過電阻R27接3.3V數字電源端，另一方面與JTAG接口3腳相連；U6的其它IO口均懸空；

身份識別終端接口電路包括：接插件J7的1腳連接3.3V數字電源端；2腳接數字地GND；3腳通過串聯電阻R16與所述單片機USART接收端USART3_RX相連；4腳通過串聯電阻R19與所述單片機USART發送端USART3_TX相連；5腳通過串聯電阻R18后，與CardWiegand1相連接，同時還經電阻R9接到5V電源端，并通過串聯一個反向二極管D3連接到數字地GND；6腳通過串聯電阻R17后，與CardWiegand0相連接，同時還經電阻R10接到5V電源端，并通過串聯一個反向二極管D2連接到數字地GND；7腳與U6的中斷口PB15相連接；

門禁控制器接口電路由電平轉換電路、RS485轉UART電路和Wiegand通信接口電路構成；電平轉換電路主要由SN74LVC2G07DCKR芯片U7來實現，RS485轉UART電路主要由MAX3483ESA芯片U3實現，Wiegand通信接口電路主要由電阻和反向二極管實現；其中，

U7的具體連接關系為：U7的1腳與USART1_TX相連；U7的2腳與數字地GND相連；U7的3腳與USART1_RE/DE相連；U7的4腳一方面與U3的2腳和3腳相連，一方面通過電阻R35接到5V電源端；U7的5腳與3.3V數字電源端相連；U7的6腳一方面與U3的4腳相連，一方面通過電阻R34接到5V電源端；

U3的具體連接關系為：U3的1腳通過串聯電阻R36后與USART1_RX相連；5腳與數字地GND連接；6腳一方面通過電阻R6接到5V電源端，另一方面與接插件J3的4腳485A連接；7腳一方面通過電阻R4接到數字地GND，另一方面與接插件J3的3腳485B連接；8腳與5V電源端連接；此外U3的6、7腳分別連接電阻R3兩端，接插件J3的1腳連接12V輸入電壓，2腳連接數字地GND；

Wiegand通信接口電路具體連接關系為：接插件J3的5腳通過串聯電阻R39后，與DoorWiegand1相連接，同時還經電阻R40接到5V電源端，并通過串聯一個反向二極管D10連接到數字地GND；接插件J3的6腳通過串聯電阻R38后，與DoorWiegand0相連接，同時還經電阻R41接到5V電源端，并通過串聯一個反向二極管D9連接到數字地GND。

2.如權利要求1所述的一種兼容UART、RS485和Wiegand協議的門禁通信電路，其特征是，二極管D2、二極管D3、二極管D9、二極管D10型號均為SMBJ5.0A，電阻R17、電阻R18、電阻R38、電阻R39阻值為100Ω，電阻R3、電阻R4、電阻R6阻值分別為120Ω、750Ω、750Ω，二極管D1型號為1N5822，電感L3為100uH的功率電感。