本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及一種隔離的單線串口變雙線串口電路。

背景技術(shù)：

隨著多節(jié)電源或電量管理產(chǎn)品的需求量的增加，以及國(guó)際知名品牌新型多節(jié)電源或電量管理產(chǎn)品的導(dǎo)入，出于產(chǎn)品同電芯的接口兼容、節(jié)省一根串口線等目的，產(chǎn)品一般使用單線串口同外界進(jìn)行通訊。為了同單線串口進(jìn)行通訊，設(shè)備端必須具有相應(yīng)的接口電路進(jìn)行連接，確保產(chǎn)品與設(shè)備端之間的通信。目前，現(xiàn)有的通信中采用的單線串口電路雖然能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品與設(shè)備端之間的通信，但是由于直接應(yīng)用于多通道設(shè)備上，造成設(shè)備負(fù)荷較重，容易出現(xiàn)通信通斷，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性問(wèn)題，影響設(shè)備的穩(wěn)定性。同時(shí)，現(xiàn)有的單線串口電路中不能有效隔離干擾信號(hào)，使用過(guò)程中各個(gè)通道之間容易相互干擾，影響多節(jié)電源或電量管理產(chǎn)品的測(cè)試。因此，如何設(shè)計(jì)一款性能穩(wěn)定，且使用過(guò)程中能夠有效避免各個(gè)通道之間相互干擾的串口電路成為企業(yè)研發(fā)的發(fā)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本實(shí)用新型提供了一種傳輸穩(wěn)定的隔離的單線串口變雙線串口電路，能夠有效的避免各個(gè)通道之間的信號(hào)干擾，提高了性能。

一種隔離的單線串口變雙線串口電路，包括

主控模塊；

與所述主控模塊連接的單線串口變雙線串口模塊；

所述單線串口變雙線串口模塊包括單片機(jī)和光電耦合器，所述單線串口變雙線串口模塊通過(guò)單片機(jī)控制單線串口變雙線串口模塊中的串口發(fā)送或接收串口數(shù)據(jù)，發(fā)送或接收的串口數(shù)據(jù)被光電耦合器隔離后發(fā)出或接收。

優(yōu)選地，所述的主控模塊與單線串口變雙線串口模塊連接的具體電路為：主控模塊的TXD管腳與電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端與三極管Q11的基極連接，三極管Q11的集電極與主控模塊的電源負(fù)極連接，三極管Q11的發(fā)射極與光電耦合器U1的陰極K1連接，光電耦合器U1的輸入端口V01與電路輸出端口O1連接；主控模塊的RXD管腳連接與光電耦合器U2的輸出端口V02連接，光電耦合器U2的陰極K2與三極管Q21的發(fā)射極連接，三極管Q21的基極與輸出端口OUT連接，三級(jí)管Q21的集電極與外部電源負(fù)極連接，在三極管Q21的基極和電路輸入端口O1之間設(shè)有電阻R22。

優(yōu)選地，所述的光電耦合器U1的陽(yáng)極與電阻R11的一端連接，電阻R11的另一端與主控模塊的電源正極連接；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與外部電源正極連接；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與主控模塊的電源正極連接，光電耦合器U1的接地管腳GVD1與外部電源負(fù)極連接；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與外部電源之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U1的接地管腳GVD1之間并聯(lián)一電容C11；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與外部電源之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U1的輸入端口V01之間并聯(lián)一電阻R13。

優(yōu)選地，所述的光電耦合器U2的陽(yáng)極與電阻R21一端連接，電阻R21的另一端與外部電源正極連接；所述的光電耦合器U2的電源接口VCC2與主控模塊的電源正極連接，光電耦合器U2的接地管腳GVD與主控模塊的電源負(fù)極連接；所述的光電耦合器U2的電源接口VCC2和MCU2之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U2的接地管腳GVD之間并聯(lián)一電容C21；所述的光電耦合器U2的電源接口VCC2和主控模塊之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U2的輸出端之間并聯(lián)一電阻R23。

優(yōu)選地，所述的主控模塊為Atmega64單片機(jī)。

優(yōu)選地，所述的三極管Q11和三極管Q21為PNP型三極管。

優(yōu)選地，所述的光電耦合器U1和光電耦合器U2均為型號(hào)為6N137的光電耦合器。

優(yōu)選地，還包括一測(cè)試設(shè)備，所述的測(cè)試設(shè)備與主控器連接。

優(yōu)選地，所述的電路輸入端口O1和電路輸出端口O1為相同的接口。

本實(shí)用新型的單線串口變雙線串口電路中設(shè)有光電耦合器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，具有高效的數(shù)字傳輸效率，能針對(duì)波特率高低設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)字信號(hào)的傳輸快慢，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性；有效的防止外界干擾，尤其在燒錄測(cè)試過(guò)程中保證數(shù)字信號(hào)的高準(zhǔn)確性和傳輸?shù)姆€(wěn)定性；另外，雙線串口模塊中的光耦器件具有隔離效果，因此雙線串口模塊與主控模塊連接后，能夠有效的屏蔽干擾信號(hào)，保護(hù)主控模塊，提高了性能；同時(shí)，隔離的單線串口變雙線串口支持多通道的控制，多通道并行擴(kuò)展，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型運(yùn)行原理和使用的技術(shù)方案，下面將對(duì)運(yùn)行原理和使用的技術(shù)中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些運(yùn)行例子，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。

圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型運(yùn)行原理中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，一種隔離的單線串口變雙線串口電路，包括

主控模塊1；

與所述主控模塊連接的單線串口變雙線串口模塊2；

所述單線串口變雙線串口模塊2包括單片機(jī)和光電耦合器，所述單線串口變雙線串口模塊通過(guò)單片機(jī)控制單線串口變雙線串口模塊中的串口發(fā)送或接收串口數(shù)據(jù)，發(fā)送或接收的串口數(shù)據(jù)被光電耦合器隔離后發(fā)出或接收。

如圖2所示，一種隔離的單線串口變雙線串口電路，其具體電路為：包括主控器，所述的主控器輸入管腳和輸出管腳與測(cè)試設(shè)備連接。

主控模塊的TXD管腳與電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端與三極管Q11的基極連接，三極管Q11的集電極與主控模塊的電源負(fù)極連接，三極管Q11的發(fā)射極與光電耦合器U1的陰極K1連接，光電耦合器U1的輸入端口V01與電路輸出端口O1連接；所述的光電耦合器U1的陽(yáng)極與電阻R11的一端連接，電阻R11的另一端與主控模塊的電源正極連接；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與5V的外部供電電源的外部電源正極連接；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與MCU1連接，光電耦合器U1的接地管腳GVD1與外部電源負(fù)極連接；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與5V的外部供電電源的外部電源正極之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U1的接地管腳GVD1之間并聯(lián)一電容C11；所述的光電耦合器U1的電源接口VCC1與5V的外部供電電源的外部電源正極之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U1的輸入端口V01之間并聯(lián)一電阻R13。

主控模塊的RXD管腳連接與光電耦合器U2的輸出端口V02連接，光電耦合器U2的陰極K2與三極管Q21的發(fā)射極連接，三極管Q21的基極與電路輸入端口O1連接，三級(jí)管Q21的集電極接地線，在三極管Q21的基極和電路輸入端口O1之間設(shè)有電阻R22。所述的光電耦合器U2的陽(yáng)極與電阻R21一端連接，電阻R21的另一端與5V的外部供電電源的外部電源正極連接；所述的光電耦合器U2的電源接口VCC2與主控模塊的電源正極連接，光電耦合器U2的接地管腳GVD與主控模塊的電源負(fù)極連接；所述的光電耦合器U2的電源接口VCC2與主控模塊的電源正極之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U2的接地管腳GVD之間并聯(lián)一電容C21；所述的光電耦合器U2的電源接口VCC2與主控模塊的電源正極之間的連接節(jié)點(diǎn)和電耦合器U2的輸出端之間并聯(lián)一電阻R23。

所述的電路輸入端口O1和電路輸出端口O1為相同的接口。

所述的主控器的電源管腳VCC與電容連接，電容的另一端接地線。所述的主控器的接地管腳GND接地線。所述的主控器的管腳SCK與芯片JP102連接，其中芯片JP102可以采用型號(hào)為header 5X2A芯片。所述的主控器的管腳RESET與芯片Y102的管腳VCC連接，主控器的管腳XTAL1通過(guò)電阻R112與芯片Y102的管腳GNDOUT連接。

為了更好地控制電路的控制，提高連接后各個(gè)通道之間的屏蔽效果，所述的主控模塊為Atmega64單片機(jī)。所述的三極管Q11和三極管Q21為PNP型三極管。所述的光電耦合器U1和光電耦合器U2均為型號(hào)為6N137的光電耦合器。

需要說(shuō)明的是，其電路結(jié)構(gòu)主要分為“雙線串口模塊”和“主控模塊”兩大部分，主控模塊采用Atmega64單片機(jī)；雙線串口模塊主要是由Atmega64單片機(jī)和光耦器件等組成。其原理是通過(guò)主控模塊中的Atmega64單片機(jī)控制，Atmega64單片機(jī)控制雙線串口模塊中的串口發(fā)送串口數(shù)據(jù)，然后串口數(shù)據(jù)被進(jìn)行光耦隔離，有效的屏蔽數(shù)據(jù)傳輸上的干擾，并且可以同5V或3.3V的單線串口連接。

一種隔離的雙線串口電路的詳細(xì)說(shuō)明：

1，設(shè)備發(fā)送串口數(shù)據(jù)到主控模塊，主控模塊完成上層串口數(shù)據(jù)的接收。

2，主控模塊接收上層的串口數(shù)據(jù)并通過(guò)主控模塊的程序轉(zhuǎn)發(fā)到雙線串口模塊，經(jīng)過(guò)雙線串口模塊進(jìn)行光耦隔離后的數(shù)據(jù)信號(hào)，最終發(fā)送給產(chǎn)品。

3，主控模塊拉高釋放總線，產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)到雙線串口模塊。經(jīng)過(guò)雙線串口模塊進(jìn)行光耦隔離后的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送會(huì)主控模塊。主控模塊完成產(chǎn)品數(shù)據(jù)的接收。通過(guò)主控模塊的程序轉(zhuǎn)發(fā)到設(shè)備。最終完成設(shè)備的串口同產(chǎn)品的通訊。由于雙線串口模塊具有隔離效果，屏蔽了干擾并且保護(hù)了主控模塊，保證數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型的隔離的雙線串口電路的技術(shù)特點(diǎn)：

1. 雙線串口電路具有高效的數(shù)字傳輸效率，能針對(duì)波特率高低設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)數(shù)字信號(hào)的傳輸快慢；

2. 隔離的雙線串口電路具有高穩(wěn)定性，有效的防止外界干擾，尤其在燒錄測(cè)試過(guò)程中保證數(shù)字信號(hào)的高準(zhǔn)確性和傳輸?shù)姆€(wěn)定性；

3. 隔離的雙線串口電路通過(guò)Atmega64單片智能片子實(shí)現(xiàn)軟件方式下的光耦的控制；

4．隔離的雙線串口電路支持多通道的控制，多通道并行擴(kuò)展，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)性。

以上對(duì)本實(shí)用新型運(yùn)行原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，上述運(yùn)行原理的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。