[實用新型]RS485自動換向電路

有效

• 申請號: 201420493239.2
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN204089768U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 戴林;寧盛創
• 申請（專利權）人: 天津天地偉業數碼科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 常靜彬

技術領域

本實用新型涉及電數字數據處理領域，特別是涉及一種RS485自動換向電路。?

背景技術

RS-485?總線作為一種多點差分數據傳輸的電氣規范，已成為業界應用最為廣泛的標準通信接口之一。這種通信接口允許在簡單的一對雙絞線上進行多點雙向通信，它所具有的噪聲抑制能力、數據傳輸速率、電纜長度及可靠性是其他標準無法比擬的。正因為此，RS-485?廣泛應用于安防監控等行業。一般的控制芯片都自帶了串行接口,但是很少會集成485接口,?所以控制器必須外接轉換電路才能實現串行UART接口到485接口的轉換。RS485通信接口信號是差分電平形式，半雙工模式工作。同一時刻僅僅能發送或者接收，需要控制發送和接收的方向，才能完整交互通信，保證正常的收發。?

現有的RS485接口電路換向方案一般有兩種，軟件程序控制換向，硬件電路控制方向。?

利用軟件程序的換向控制，電路的示意圖如圖1所示，將CPU的I/O1、I/O2引腳分別與RS485收發器的方向控制DE、RE引腳連接，通過CPU的I/O1、I/O2引腳電平來控制實現方向控制，當I/O電平為高，485收發器為發送模式，此時串口TX發出的數據會送到485總線，當I/O電平為低，485收發器為接收模式，此時485總線上的數據會被送到串口的RX信號線，這樣就可以完成通過UART接口實現與485接口通信的目的。?

另一種利用硬件實現，電路如圖2~3所示，U1為485收發芯片型號為ISL3152EIBZ，?U2A為非門電路或者三極管開關電路實現非門的效果，型號為74HC14，?U1的RE非和DE引腳通過485-_DIR連接非門電路U2A的輸出引腳2，?U1的DI引腳通過UART_TXD連接非門電路U2A的輸入引腳1；工作方式是，當UART_TXD沒有數據，其電平常高，485收發芯片U1處于接收模式，可以正常接收數據；UART_TXD發送數據時，先發送數據開始位0，此時總線上的其余控制器開始進入接收狀態，發送數據位為0，485收發芯片U1為發送模式，可以正常發送數據，發送數據位為1時，485收發芯片U1模式為接收，此時雖然UART_RXD上有高電平出現但是因為沒有由高到低的起始位，UART并不會開始接受出現在UART_RXD上的數據，同時總線上的其它控制器都處于接收狀態，總線空閑，此時總線的電平由發送控制器的上拉電阻R2和下拉電阻R3來決定，485_A為高電平，485_B為低電平，相當于此時發送數據為1，這樣可以完成數據位0和1的發送了。?

利用軟件控制485換向存在一些問題：首先會占用控制器引腳，其次在有操作系統的環境，尤其是linux這樣的環境下，增加嵌入式軟件的開發難度，并且不易于的程序兼容性。利用硬件的換向控制電路，大多是基于一個非門，這樣的電路當發送1時其驅動能力完全取決于上拉電阻R2和下拉電阻R3，驅動能力較弱，同時由于上下拉電阻會破壞差分線的阻抗，為了增加驅動能力可以適當減小上下拉的電阻值，這樣雖然能從一定程度上增加485輸出驅動能力，但是電阻會消耗比較大的功率。?

發明內容

本實用新型為了解決上述問題而提供一種RS485自動換向電路。?

本實用新型為解決這一問題所采取的技術方案是：?

本實用新型的一種RS485自動換向電路，包括485收發芯片和換向電路，而所述的換向電路包括與非門電路和延時電路，與非門電路包括三個與非門，延時電路由二極管與一電阻并聯后再與一電容串聯組成；第一與非門的兩個輸入端與485收發芯片的第四引腳連接，并連接在處理器芯片UART串行總線的TXD端，第一與非門的輸出端與延時電路的輸入端；第二與非門的一個輸入端與延時電路的輸出端連接，另一個輸入端與第三與非門的輸出端連接，并連接至485收發芯片的第二引腳和第三引腳；第三與非門的一個輸入端與第二與非門的輸出端連接，另一個輸入端與485收發芯片的第四引腳連接。

本實用新型具有的優點和積極效果是：?

本實用新型的RS485自動換向電路，可以實現UART到RS485的接口轉換，實現了RS485方向的自動控制，不需要單獨占用控制器IO資源，去實現發送和接收的控制，節省了控制器的端口資源，同時提高了軟件的兼容性以及降低了在操作系統下嵌入式程序的開發難度，極大的提高RS485的傳輸距離及抗干擾能力，為安防監控等需要高可靠、長距離485的數據傳輸應用提供了很好的保證。

附圖說明

圖1是現有技術中軟件實現方式的電路圖；?

圖2是現有技術中硬件實現方式的485收發芯片的電路圖；