自動(dòng)收發(fā)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)收發(fā)電路，包括用于自動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)的RS-485收發(fā)器和用于對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行非門取反的非門邏輯器件，所述非門邏輯器件的輸入端接收發(fā)送信號(hào)，輸出端與所述RS-485收發(fā)器的接收使能端和發(fā)送使能端連接，所述RS-485收發(fā)器還包括用于接收所述發(fā)送信號(hào)的發(fā)送數(shù)據(jù)端、用于發(fā)送接收信號(hào)的接收數(shù)據(jù)端和用于接收或發(fā)送差分信號(hào)的A端與B端。實(shí)施本發(fā)明，通過(guò)非門邏輯器件控制RS-485，無(wú)需MCU即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)通信信號(hào)，可節(jié)省MCU的開(kāi)銷，避免RS-485電路異常，隨意更改通信波特率，而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，節(jié)約電路板面積。
【專利說(shuō)明】自動(dòng)收發(fā)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電路【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種自動(dòng)收發(fā)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前RS-485標(biāo)準(zhǔn)電路由于允許雙線總線上一個(gè)主設(shè)備驅(qū)動(dòng)最多32個(gè)從設(shè)備，可應(yīng)用于大量的通信電路。然而，由于RS-485是米用半雙工方式的通信,在某一個(gè)時(shí)間內(nèi)它只能執(zhí)行一種操作(收或發(fā))，不能同時(shí)執(zhí)行收發(fā)兩種操作。通常地，利用MCU的一個(gè)管腳對(duì)RS-485驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)送/接收使能腳進(jìn)行控制，又或者使用74HC123觸發(fā)器對(duì)發(fā)送/接收使能腳進(jìn)行控制。
[0003]但是，第一種RS-485通信電路，通過(guò)MCU編程控制發(fā)送/接收使能管腳，需要編寫嚴(yán)格的程序保證切換的時(shí)序，易導(dǎo)致RS-485通信異常(如易置于常發(fā)送狀態(tài))。第二種RS-485通信電路，其邏輯電路較復(fù)雜，且不易更改波特率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對(duì)上述RS-485通信電路，易導(dǎo)致RS-485通信異常、不易更改波特率的問(wèn)題，提供一種自動(dòng)收發(fā)電路。
[0005]一種自動(dòng)收發(fā)電路，包括用于自動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)的RS-485收發(fā)器和用于對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行非門取反的非門邏輯器件，所述非門邏輯器件的輸入端接收發(fā)送信號(hào)，輸出端與所述RS-485收發(fā)器的接收使能端和發(fā)送使能端連接，所述RS-485收發(fā)器還包括用于接收所述發(fā)送信號(hào)的發(fā)送數(shù)據(jù)端、用于發(fā)送接收信號(hào)的接收數(shù)據(jù)端和用于接收或發(fā)送差分信號(hào)的A端與B端。
[0006]上述自動(dòng)收發(fā)電路，通過(guò)非門邏輯器件控制RS-485，無(wú)需MCU即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)通信信號(hào)，可節(jié)省MCU的開(kāi)銷，避免RS-485電路異常，隨意更改通信波特率，而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，節(jié)約電路板面積。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明自動(dòng)收發(fā)電路第一實(shí)施方式的電路示意圖；
[0008]圖2是本發(fā)明自動(dòng)收發(fā)電路第二實(shí)施方式的電路示意圖；
[0009]圖3是本發(fā)明自動(dòng)收發(fā)電路中收發(fā)信號(hào)的第一示意圖；
[0010]圖4是本發(fā)明自動(dòng)收發(fā)電路中收發(fā)信號(hào)的第二示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明自動(dòng)收發(fā)電路第一實(shí)施方式的電路示意圖。
[0012]本實(shí)施方式的所述自動(dòng)收發(fā)電路包括用于自動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)的RS-485收發(fā)器100和用于對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行非門取反的非門邏輯器件200，非門邏輯器件200的輸入端接收發(fā)送信號(hào)，輸出端與RS-485收發(fā)器100的接收使能端RXEN和發(fā)送使能端TXEN連接，RS-485收發(fā)器100還包括用于接收所述發(fā)送信號(hào)的發(fā)送數(shù)據(jù)端TXD、用于發(fā)送接收信號(hào)的接收數(shù)據(jù)端RXD和用于接收或發(fā)送差分信號(hào)的A端與B端。
[0013]本實(shí)施方式所述的自動(dòng)收發(fā)電路，通過(guò)非門邏輯器件控制RS-485，無(wú)需MCU即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)通信信號(hào)，可節(jié)省MCU的開(kāi)銷，避免RS-485電路異常，隨意更改通信波特率，而且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，節(jié)約電路板面積。
[0014]其中，對(duì)于非門邏輯器件200，優(yōu)選地，可以是多個(gè)單“非門”的組合，也可以是“與非門”的變形。
[0015]優(yōu)選地，非門邏輯器件200可包括與非門邏輯電路，所述與非門邏輯電路包括用于同時(shí)接受所述發(fā)送信號(hào)的第一輸入端和第二輸入端，所述與非門邏輯電路的輸出端與RS-485收發(fā)器100的接收使能端RXEN和發(fā)送使能端TXEN連接。使用與非門邏輯電路作為非門邏輯器件200可降低電路的復(fù)雜度。
[0016]在本發(fā)明的自動(dòng)收發(fā)電路的具體收發(fā)過(guò)程中，所述發(fā)送信號(hào)經(jīng)非門邏輯器件200取反，然后傳輸?shù)浇邮帐鼓芏薘XEN和發(fā)送使能端TXEN，以控制RS-485收發(fā)器的收發(fā)。優(yōu)選地，所述發(fā)送信號(hào)為高電平時(shí)，經(jīng)過(guò)非門邏輯器件200后，變?yōu)榈碗娖絺鬏斨两邮帐鼓芏薘XEN和發(fā)送使能端TXEN，RS-485收發(fā)器100接收使能，即通過(guò)發(fā)送數(shù)據(jù)端TXD接收所述發(fā)送信號(hào)，并通過(guò)A端和B端發(fā)送差分信號(hào)。所述發(fā)送信號(hào)為低電平時(shí)，經(jīng)過(guò)非門邏輯器件200后，變?yōu)楦唠娖?，RS-485收發(fā)器100發(fā)送使能，即通過(guò)A端和B端接收差分信號(hào)，通過(guò)接收數(shù)據(jù)端RXD發(fā)送所述接收信號(hào)。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，所述發(fā)送信號(hào)TXD可為時(shí)序數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)序數(shù)據(jù)為O時(shí)，TXD經(jīng)過(guò)非門邏輯器件200后使得接收使能端RXEN和發(fā)送使能端TXEN置為I (高電平)，即發(fā)送使能(接收禁止)狀態(tài)，可把數(shù)據(jù)O發(fā)送到A端和B端對(duì)應(yīng)的差分信號(hào)線；當(dāng)時(shí)序數(shù)據(jù)為I時(shí)，TXD經(jīng)過(guò)非門邏輯器件200后使得接收使能端RXEN和發(fā)送使能端TXEN置為0(低電平)，即發(fā)送禁止(接收使能)狀態(tài)，但此時(shí)接收端未收到ETX結(jié)束標(biāo)志位，仍然處于接收狀態(tài)，會(huì)讀取A端或B端對(duì)應(yīng)的信號(hào)線上的上拉電阻和下拉電阻形成“I”的數(shù)據(jù)信號(hào)，接收端可以收到“ I ”的數(shù)據(jù)。
[0018]如圖4所示，對(duì)于數(shù)據(jù)接收過(guò)程，TXD發(fā)送數(shù)據(jù)完畢時(shí)或未開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，TXD為“1”，即高電平狀態(tài)，TXD經(jīng)過(guò)非門邏輯器件200后使得接收使能端RXEN和發(fā)送使能端TXEN置為“O”(低電平)，即發(fā)送禁止(接收使能)狀態(tài)，RXD信號(hào)端會(huì)完整地接收A端和B端的數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0019]對(duì)于RS-485收發(fā)器100，優(yōu)選地為符合RS-485標(biāo)準(zhǔn)的器件。RS-485收發(fā)器100與非門邏輯器件200接供電電壓相同的電源。
[0020]優(yōu)選地，本發(fā)明的自動(dòng)收發(fā)電路還可包括供電電壓為3.3V的電源，所述電源的輸出端分別與RS-485收發(fā)器100和非門邏輯器件200的電源端連接。
[0021]在其他實(shí)施方式中，所述電源的供電電壓也可為5V或其他電壓值。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的自動(dòng)收發(fā)電路還可包括防過(guò)壓電路，分別與所述A端和所述B端連接。
[0023]本實(shí)施例的自動(dòng)收發(fā)電路可防止電壓過(guò)大，避免對(duì)電路造成損壞。
[0024]優(yōu)選地，所述防過(guò)壓電路包括防過(guò)壓二極管、上拉電阻、下拉電阻、第一保護(hù)電阻和第二保護(hù)電阻，所述防過(guò)壓二極管的輸入端接電源，輸出端通過(guò)所述上拉電阻接所述A端，所述B端通過(guò)所述下拉電阻接地，所述第一保護(hù)電阻接所述A端，所述第二保護(hù)電阻接所述B端。
[0025]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的自動(dòng)收發(fā)電路還可包括防靜電電路，分別與所述A端與所述B端連接。
[0026]本實(shí)施例的自動(dòng)收發(fā)電路可防靜電，避免產(chǎn)生靜電危害。
[0027]優(yōu)選地，所述防靜電電路包括第一 TVS管、第二 TVS管、第三TVS管和匹配電阻，所述第一 TVS管的輸入端接所述A端，輸出端接地，所述第二 TVS管的輸入端接所述B端，輸出端接地，所述第三TVS管的一端接所述A端、另一端接所述B端，所述匹配電阻與所述第三TVS管并聯(lián)。
[0028]請(qǐng)參閱圖2,圖2所示是本發(fā)明自動(dòng)收發(fā)電路第二實(shí)施方式的電路示意圖。
[0029]本實(shí)施方式所述的自動(dòng)收發(fā)電路與第一實(shí)施方式的區(qū)別在于:還可包括防靜電電路和防過(guò)壓電路，所述A端與所述B端通過(guò)所述防過(guò)壓電路與所述防靜電電路連接。
[0030]本實(shí)施方式所述的自動(dòng)收發(fā)電路，可保護(hù)通信信號(hào)，防止過(guò)壓和靜電。
[0031]優(yōu)選地，RS-485收發(fā)器100可包括半雙工RS-485收發(fā)器U4，半雙工RS-485收發(fā)器U4包括接收器R和驅(qū)動(dòng)器D，接收器R包括用于發(fā)送所述接收信號(hào)的輸出端RO和用于接收非門邏輯器件200的輸出信號(hào)的輸入使能端，驅(qū)動(dòng)器D包括用于接收所述發(fā)送信號(hào)
的輸入端DI和用于接收非門邏輯器件200的輸出信號(hào)的輸出使能端DE。
[0032]進(jìn)一步地，半雙工RS-485收發(fā)器U4的型號(hào)可為IL83072EIBZA，通過(guò)VCC端接3.3V電源，通過(guò)GND端接地。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，所述防過(guò)壓電路包括防過(guò)壓二極管D15、上拉電阻R589、下拉電阻R595、第一保護(hù)電阻R590和第二保護(hù)電阻R594，所述防靜電電路包括第一 TVS管D16、第二 TVS管D18、第三TVS管D17和匹配電阻R591，防過(guò)壓二極管D15的輸入端接電源，輸出端通過(guò)上拉電阻R589接所述A端，所述B端通過(guò)下拉電阻R595接地，第一保護(hù)電阻R590的一端接所述A端，另一端通過(guò)第一 TVS管D16接地，第二保護(hù)電阻R594的一端接B端，另一端通過(guò)第二 TVS管D18接地，第三TVS管D17的一端通過(guò)第一保護(hù)電阻R590接所述A端、另一端通過(guò)第二保護(hù)電阻R594接所述B端，匹配電阻R591與第三TVS管D17并聯(lián)。
[0034]其中，上拉電阻R589和下拉電阻R595的電阻值優(yōu)選地為680歐姆，第一保護(hù)電阻R590和第二保護(hù)電阻R594的電阻值優(yōu)選地為10歐姆，匹配電阻R591的電阻值優(yōu)選地為150歐姆。
[0035]優(yōu)選地，過(guò)壓二極管D15的型號(hào)為IN4148，第一 TVS管D16、第二 TVS管D18和第三TVS管D17的型號(hào)為UDD32C05L01。
[0036]進(jìn)一步地，A端或B端對(duì)應(yīng)的信號(hào)線分別為M_H0ST_RM_A至A端間的通信線路、M_H0ST_RM_B至B端間的通信線路。
[0037]在另一個(gè)實(shí)施例中，與非門邏輯電路包括與非門器件U5,其第一輸入端I和第二輸入端2同時(shí)接收所述發(fā)送信號(hào)，GND端接地，VCC端接3.3V電源，輸出端Y接輸入使能端
及五和輸出使能端DE。
[0038]優(yōu)選地，非門器件U5的型號(hào)為SN74LVC1G00DBV。
[0039]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，包括用于自動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)的RS-485收發(fā)器和用于對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行非門取反的非門邏輯器件，所述非門邏輯器件的輸入端接收發(fā)送信號(hào)，輸出端與所述RS-485收發(fā)器的接收使能端和發(fā)送使能端連接，所述RS-485收發(fā)器還包括用于接收所述發(fā)送信號(hào)的發(fā)送數(shù)據(jù)端、用于發(fā)送接收信號(hào)的接收數(shù)據(jù)端和用于接收或發(fā)送差分信號(hào)的A端與B端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，所述非門邏輯器件包括與非門邏輯電路，所述與非門邏輯電路包括用于同時(shí)接受所述發(fā)送信號(hào)的第一輸入端和第二輸入端，所述與非門邏輯電路的輸出端分別與所述RS-485收發(fā)器的接收使能端和發(fā)送使能端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，還包括防過(guò)壓電路，分別與所述A端和所述B端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，所述防過(guò)壓電路包括防過(guò)壓二極管、上拉電阻、下拉電阻、第一保護(hù)電阻和第二保護(hù)電阻，所述防過(guò)壓二極管的輸入端接電源，輸出端通過(guò)所述上拉電阻接所述A端，所述B端通過(guò)所述下拉電阻接地，所述第一保護(hù)電阻接所述A端，所述第二保護(hù)電阻接所述B端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，還包括防靜電電路，分別與所述A端與所述B端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，所述防靜電電路包括第一TVS管、第二 TVS管、第三TVS管和匹配電阻，所述第一 TVS管的輸入端接所述A端，輸出端接地，所述第二 TVS管的輸入端接所述B端，輸出端接地，所述第三TVS管的一端接所述A端、另一端接所述B端，所述匹配電阻與所述第三TVS管并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，還包括防靜電電路和防過(guò)壓電路，所述A端與所述B端分別通過(guò)所述防過(guò)壓電路與所述防靜電電路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，所述防過(guò)壓電路包括防過(guò)壓二極管、上拉電阻、下拉電阻、第一保護(hù)電阻和第二保護(hù)電阻，所述防靜電電路包括第一 TVS管、第二 TVS管、第三TVS管和匹配電阻，所述防過(guò)壓二極管的輸入端接電源，輸出端通過(guò)所述上拉電阻接所述A端，所述B端通過(guò)所述下拉電阻接地，所述第一保護(hù)電阻的一端接所述A端，另一端通過(guò)所述第一TVS管接地，所述第二保護(hù)電阻的一端接所述B端，另一端通過(guò)所述第二 TVS管接地，所述第三TVS管的一端通過(guò)所述第一保護(hù)電阻接所述A端、另一端通過(guò)所述第二保護(hù)電阻接所述B端，所述匹配電阻與所述第三TVS管并聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，還包括供電電壓為3.3V的電源，所述電源的輸出端分別與所述RS-485收發(fā)器和所述非門邏輯器件的電源端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)收發(fā)電路，其特征在于，所述RS-485收發(fā)器包括半雙工RS-485收發(fā)器，所述半雙工RS-485收發(fā)器包括接收器和驅(qū)動(dòng)器，所述接收器包括用于發(fā)送所述接收信號(hào)的輸出端和用于接收所述非門邏輯器件的輸出信號(hào)的輸入使能端，所述驅(qū)動(dòng)器包括用于接收所述發(fā)送信號(hào)的輸入端和用于接收所述非門邏輯器件的輸出信號(hào)的輸出使能端。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK104009902SQ201410206818
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】黃健安 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)（中國(guó)）有限公司