一種rs485總線的光電隔離保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種RS485總線的光電隔離保護(hù)電路，包括第一光電耦合器、第二光電耦合器、第一三極管、第二三極管、電源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第一收發(fā)器芯片和第二收發(fā)器芯片。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能有效的保護(hù)RS-485總線，使得在數(shù)據(jù)通信的過(guò)程中具有較高的抗干擾性，能防止設(shè)備、總線之間由于地不平衡而引起損壞，可以使RS-485總線的通信距離和連接設(shè)備數(shù)都增加一倍。
【專利說(shuō)明】—種RS485總線的光電隔離保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光電隔離保護(hù)電路，尤其涉及一種RS485總線的光電隔離保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，迫切需要一種總線能適合遠(yuǎn)距離的數(shù)字通信，在RS-422標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，EIA研究出了一種支持多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離和接收高靈敏度的RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)日益廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在一個(gè)系統(tǒng)往往由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，需要解決多站、遠(yuǎn)距離通信的問(wèn)題，在此過(guò)程中對(duì)總線的保護(hù)及其重要，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，RS-485總線的傳輸效果經(jīng)常因?yàn)橐恍┩饨缫蛩厥艿接绊懀缧盘?hào)雜質(zhì)等問(wèn)題的出現(xiàn)，現(xiàn)今的RS485總線的光電隔離保護(hù)電路結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，成本較高，在數(shù)據(jù)通信的過(guò)程中抗干擾性較差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的RS485總線的光電隔離保護(hù)電路。
[0004]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]本實(shí)用新型包括第一光電稱合器、第二光電稱合器、第一三極管、第二三極管、電源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第一收發(fā)器芯片和第二收發(fā)器芯片，所述第一收發(fā)器芯片的電源電壓端同時(shí)與所述第一電阻的第一端、所述第五電阻的第一端、所述第七電阻的第一端和所述第一光電耦合器的正極連接并接所述電源的正極，所述第一電阻的第二端同時(shí)與所述第一收發(fā)器芯片的接收差分信號(hào)端、所述第二電阻的第一端和第一信號(hào)輸出端連接，所述第二電阻的第二端同時(shí)與所述第一收發(fā)器芯片的發(fā)送差分信號(hào)端、所述第三電阻的第一端和第二信號(hào)輸出端連接，所述第一收發(fā)器芯片的接地端同時(shí)與所述第三電阻的第二端、所述第一三極管的發(fā)射極和所述第二光電耦合器的發(fā)射極連接并接地，所述第一收發(fā)器芯片的發(fā)送使能端同時(shí)與所述第一三極管的集電極、所述第一收發(fā)器芯片的接收使能端和所述第五電阻的第二端連接，所述第一收發(fā)器芯片接收器的輸出端與所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端與所述第一光電耦合器的負(fù)極連接，所述第一收發(fā)器芯片驅(qū)動(dòng)器的輸入端同時(shí)與所述第七電阻的第二端、所述第六電阻的第一端和所述第二光電耦合器的集電極連接，所述第六電阻的第二端與所述第一三極管的基極連接，所述第一光電耦合器的發(fā)射極同時(shí)與所述第十二電阻的第一端和所述第二三極管的發(fā)射極連接，所述第一光電耦合器的集電極同時(shí)與所述第八電阻的第一端、所述第二收發(fā)器芯片驅(qū)動(dòng)器的輸入端和所述第十電阻的第一端連接，所述第八電阻的第二端與所述第二三極管的基極連接，所述第二光電耦合器的負(fù)極與所述第九電阻的第一端連接，所述第二光電耦合器的正極同時(shí)與所述第十電阻的第二端、所述第十一電阻的第一端、所述第二收發(fā)器芯片電源電壓端、所述第十五電阻的第一端和所述電源的正極連接，所述第二收發(fā)器芯片的接地端同時(shí)與所述第十二電阻的第二端和所述第十三電阻的第一端連接并接地，所述第二收發(fā)器芯片的發(fā)送使能端同時(shí)與所述第二三極管的集電極、所述第二收發(fā)器芯片的接收使能端和所述第十一電阻的第二端連接，所述第二收發(fā)器芯片接收器的輸出端與所述第九電阻的第二端連接，所述第二收發(fā)器芯片的接收差分信號(hào)端同時(shí)與所述第十五電阻的第二端、所述第十四電阻的第一端和第一信號(hào)輸入端連接，所述第二收發(fā)器芯片的發(fā)送差分信號(hào)端同時(shí)與所述第十四電阻的第二端、所述第十三電阻的第二端和第二信號(hào)輸入端連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一三極管和所述第二三極管均為NPN型。
[0007]進(jìn)一步地，所述電源為5V直流電源。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0009]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能有效的保護(hù)RS-485總線，使得在數(shù)據(jù)通信的過(guò)程中具有較高的抗干擾性，能防止設(shè)備、總線之間由于地不平衡而引起損壞，可以使RS-485總線的通信距離和連接設(shè)備數(shù)都增加一倍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型包括第一光電耦合器B1、第二光電耦合器B2、第一三極管VT1、第二三極管VT2、電源、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第一收發(fā)器芯片U1和第二收發(fā)器芯片U2，第一三極管VT1和第二三極管VT2均為NPN型，電源為5V直流電源，第一收發(fā)器芯片U1的電源電壓端VCC同時(shí)與第一電阻R1的第一端、第五電阻R5的第一端、第七電阻R7的第一端和第一光電稱合器B1的正極連接并接電源的正極，第一電阻R1的第二端同時(shí)與第一收發(fā)器芯片U1的接收差分信號(hào)端A、第二電阻R2的第一端和第一信號(hào)輸出端Vol連接，第二電阻R2的第二端同時(shí)與第一收發(fā)器芯片U1的發(fā)送差分信號(hào)端B、第三電阻R3的第一端和第二信號(hào)輸出端Vo2連接，第一收發(fā)器芯片U1的接地端GND同時(shí)與第三電阻R3的第二端、第一三極管VT1的發(fā)射極和第二光電耦合器B2的發(fā)射極連接并接地，第一收發(fā)器芯片U1的發(fā)送使能端DE同時(shí)與第一三極管VT1的集電極、第一收發(fā)器芯片U1的接收使能端RE和第五電阻R5的第二端連接，第一收發(fā)器芯片U1接收器的輸出端R0與第四電阻R4的第一端連接，第四電阻R4的第二端與第一光電耦合器B1的負(fù)極連接，第一收發(fā)器芯片U1驅(qū)動(dòng)器的輸入端同時(shí)與第七電阻R7的第二端、第六電阻R6的第一端和第二光電耦合器B2的集電極連接，第六電阻R6的第二端與第一三極管VT1的基極連接，第一光電耦合器B1的發(fā)射極同時(shí)與第十二電阻R12的第一端和第二三極管VT2的發(fā)射極連接，第一光電稱合器B1的集電極同時(shí)與第八電阻R8的第一端、第二收發(fā)器芯片U2驅(qū)動(dòng)器的輸入端DI和第十電阻R10的第一端連接，第八電阻R8的第二端與第二三極管VT2的基極連接，第二光電稱合器B2的負(fù)極與第九電阻R9的第一端連接，第二光電稱合器B2的正極同時(shí)與第十電阻R10的第二端、第十一電阻R11的第一端、第二收發(fā)器芯片U2電源電壓端VCC、第十五電阻R15的第一端和電源的正極連接，第二收發(fā)器芯片U2的接地端GND同時(shí)與第十二電阻R12的第二端和第十三電阻R13的第一端連接并接地，第二收發(fā)器芯片U2的發(fā)送使能端DE同時(shí)與第二三極管VT2的集電極、第二收發(fā)器芯片U2的接收使能端RE和第十一電阻R11的第二端連接，第二收發(fā)器芯片U2接收器的輸出端R0與第九電阻R9的第二端連接，第二收發(fā)器芯片U2的接收差分信號(hào)端A同時(shí)與第十五電阻R15的第二端、第十四電阻R14的第一端和第一信號(hào)輸入端Vinl連接，第二收發(fā)器芯片U2的發(fā)送差分信號(hào)端B同時(shí)與第十四電阻R14的第二端、第十三電阻R13的第二端和第二信號(hào)輸入端Vin2連接。
[0013]本實(shí)用新型中，第一收發(fā)器芯片U1和第二收發(fā)器芯片U2均選用MAX487，平時(shí)當(dāng)兩側(cè)RS-485總線的通信均為空閑狀態(tài)時(shí)，第一收發(fā)器芯片U1和第二收發(fā)器芯片U2的接收器的輸出端R0均輸出高電平，通過(guò)第一光電f禹合器B1,第二光電f禹合器B2隔離及第一三極管VT1、第二三極管VT2反相后使兩片收發(fā)器芯片的接收使能端RE有效、發(fā)送使能端DE無(wú)效，第一收發(fā)器芯片U1和第二收發(fā)器芯片U2均處于只收不發(fā)的狀態(tài)，當(dāng)485總線進(jìn)行通信時(shí)，第二收發(fā)器芯片U2收到每一位“0”信號(hào)時(shí)其輸出端R0將變?yōu)榈碗娖剑ㄟ^(guò)第二光電耦合器B2隔離后使第一收發(fā)器芯片U1驅(qū)動(dòng)器的輸入端DI為低電平，同時(shí)該信號(hào)經(jīng)第一三極管VT1反相后使第一收發(fā)器芯片U1的接收使能端RE無(wú)效，發(fā)送使能端DE有效，第一收發(fā)器芯片U1處于只發(fā)不收的狀態(tài)，從而在右側(cè)總線上輸出“0”信號(hào)。這時(shí)由于接收使能端RE無(wú)效，第一收發(fā)器芯片U1接收器的輸出端為高阻，經(jīng)過(guò)第一光電耦合器B1隔離和第二三極管VT2反相后使第二收發(fā)器芯片的接收使能端RE有效，發(fā)送使能端DE無(wú)效，第二收發(fā)器芯片U2仍保持接收狀態(tài)不變。同樣，當(dāng)右側(cè)的總線進(jìn)行通信時(shí)，第一收發(fā)器芯片U1收到每一位“0”信號(hào)也可經(jīng)第一光電耦合器B1隔離由第二收發(fā)器芯片U2輸出到另一側(cè)總線。在通信過(guò)程中，本電路RS-485收發(fā)器的發(fā)送和接收使能控制信號(hào)是由通信數(shù)據(jù)本身自動(dòng)產(chǎn)生，不需要另外的控制電路，本實(shí)用新型可以使RS-485總線的通信距離和連接設(shè)備數(shù)都增加一倍，由于采用了光電隔離技術(shù)，能有效的保護(hù)RS-485總線，使得在數(shù)據(jù)通信的過(guò)程中具有較高的抗干擾性，防止設(shè)備、總線之間由于地不平衡引起的損壞。
【權(quán)利要求】
1.一種RS485總線的光電隔離保護(hù)電路，其特征在于:包括第一光電稱合器、第二光電耦合器、第一三極管、第二三極管、電源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第一收發(fā)器芯片和第二收發(fā)器芯片，所述第一收發(fā)器芯片的電源電壓端同時(shí)與所述第一電阻的第一端、所述第五電阻的第一端、所述第七電阻的第一端和所述第一光電耦合器的正極連接并接所述電源的正極，所述第一電阻的第二端同時(shí)與所述第一收發(fā)器芯片的接收差分信號(hào)端、所述第二電阻的第一端和第一信號(hào)輸出端連接，所述第二電阻的第二端同時(shí)與所述第一收發(fā)器芯片的發(fā)送差分信號(hào)端、所述第三電阻的第一端和第二信號(hào)輸出端連接，所述第一收發(fā)器芯片的接地端同時(shí)與所述第三電阻的第二端、所述第一三極管的發(fā)射極和所述第二光電耦合器的發(fā)射極連接并接地，所述第一收發(fā)器芯片的發(fā)送使能端同時(shí)與所述第一三極管的集電極、所述第一收發(fā)器芯片的接收使能端和所述第五電阻的第二端連接，所述第一收發(fā)器芯片接收器的輸出端與所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端與所述第一光電耦合器的負(fù)極連接，所述第一收發(fā)器芯片驅(qū)動(dòng)器的輸入端同時(shí)與所述第七電阻的第二端、所述第六電阻的第一端和所述第二光電耦合器的集電極連接，所述第六電阻的第二端與所述第一三極管的基極連接，所述第一光電耦合器的發(fā)射極同時(shí)與所述第十二電阻的第一端和所述第二三極管的發(fā)射極連接，所述第一光電耦合器的集電極同時(shí)與所述第八電阻的第一端、所述第二收發(fā)器芯片驅(qū)動(dòng)器的輸入端和所述第十電阻的第一端連接，所述第八電阻的第二端與所述第二三極管的基極連接，所述第二光電耦合器的負(fù)極與所述第九電阻的第一端連接，所述第二光電耦合器的正極同時(shí)與所述第十電阻的第二端、所述第十一電阻的第一端、所述第二收發(fā)器芯片電源電壓端、所述第十五電阻的第一端和所述電源的正極連接，所述第二收發(fā)器芯片的接地端同時(shí)與所述第十二電阻的第二端和所述第十三電阻的第一端連接并接地，所述第二收發(fā)器芯片的發(fā)送使能端同時(shí)與所述第二三極管的集電極、所述第二收發(fā)器芯片的接收使能端和所述第十一電阻的第二端連接，所述第二收發(fā)器芯片接收器的輸出端與所述第九電阻的第二端連接，所述第二收發(fā)器芯片的接收差分信號(hào)端同時(shí)與所述第十五電阻的第二端、所述第十四電阻的第一端和第一信號(hào)輸入端連接，所述第二收發(fā)器芯片的發(fā)送差分信號(hào)端同時(shí)與所述第十四電阻的第二端、所述第十三電阻的第二端和第二信號(hào)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485總線的光電隔離保護(hù)電路，其特征在于:所述第一三極管和所述第二三極管均為NPN型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RS485總線的光電隔離保護(hù)電路，其特征在于:所述電源為5V直流電源。
【文檔編號(hào)】H03K19/14GK203492004SQ201320637521
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】靖新宇 申請(qǐng)人:成都昊地科技有限責(zé)任公司