一種使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路，連接于接口插座CON上，包括數(shù)據(jù)發(fā)送隔離電路和數(shù)據(jù)接收隔離電路，數(shù)據(jù)發(fā)送隔離電路包括發(fā)送端TX，依次連接的光耦隔離電路TX1、濾波反相電路TX2和電平轉(zhuǎn)換電路TX3，電平轉(zhuǎn)換電路TX3的輸出處連接到接口插座CON上；具有接收端RX的數(shù)據(jù)接收隔離電路連接到電平轉(zhuǎn)換電路TX3輸出處。本實用新型的使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路結(jié)構(gòu)簡單，由于發(fā)送端與接收端均通過光耦進(jìn)行光電隔離，光耦輸入端的元器件與輸出端的元器件分別接不同的地線、電源，可分別接到各單片機(jī)上的地線、電源，消除了各元器件之間的干擾，提高了通訊效果，兩單片機(jī)之間的通信只需一根線即可實現(xiàn)，兩單片機(jī)之間不會相互干擾。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種通訊電路，尤其涉及一種能夠使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電 路。 -種使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路

【背景技術(shù)】
[0002] 多個單片機(jī)之間相互通信時，需要通過通訊接口電路來實現(xiàn)，傳統(tǒng)的兩單片機(jī)之 間是通過TXD、RXD交叉相連接的，是四線通訊法，兩單片機(jī)之間是利用電源線、地線、時鐘 線和數(shù)據(jù)線四條線進(jìn)行通訊，其缺點是所用通訊線路較多、電路較復(fù)雜，成本較高，電路上 的元器件會相互干擾，由于接同一地線，干擾較大，影響通訊效果。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)送端與接收端能夠被 隔離開且互不干擾的只需單線即可實現(xiàn)雙向通訊的電路。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種使用單線實現(xiàn)雙向通訊的 電路，其特征在于：連接于接口插座C0N上，包括數(shù)據(jù)發(fā)送隔離電路和與其連接的數(shù)據(jù)接收 隔離電路，所述數(shù)據(jù)發(fā)送隔離電路包括具有發(fā)送端TX的光耦隔離電路TX1，連接所述光耦 隔離電路TX1輸出處的濾波反相電路TX2,連接濾波反相電路TX2輸出處的電平轉(zhuǎn)換電路 TX3,所述電平轉(zhuǎn)換電路TX3的輸出處連接到所述接口插座C0N上；所述數(shù)據(jù)接收隔離電路 具有接收端RX，包括與所述電平轉(zhuǎn)換電路TX3輸出處連接的電阻R5,三極管Q1，電容C2， 電阻R5與電容C2連接到三極管Q1的基極，所述三極管Q1的發(fā)射極連接有光耦U1與電阻 R4,電阻R4另一端連接電阻R5與電容C2,所述光耦U1的輸入端連接有接電源的電阻R3， 所述光耦U1的輸出端連接有接電源的上拉電阻R2,接收端RX通過連接電容C1、電阻R1在 上拉電阻R2作用下輸出電平，所述電容C1的一端連接到接收端RX與電阻R1上，電阻R1另 一端連接到光耦U1的輸出端上，電容C1的另一端、光耦U1其中一個輸出端、三極管Q1的 集電極與電容C2的另一端分別接地。
[0005] 本實用新型一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述光耦隔離電路TX1包括與所述發(fā) 送端TX連接的電阻R6,三極管Q2,電阻R6 -端連接到所述三極管Q2的基極上，所述三極 管Q2的發(fā)射極連接有電阻R7,所述電阻R7另一端連接到三極管Q2的基極上，所述三極管 Q2的發(fā)射極連接有光耦U2,所述光耦U2的輸入端連接有接電源的電阻R8,所述光耦U2的 輸出端連接有接電源的上拉電阻R9,在所述上拉電阻R9的作用下，光耦隔離電路TX1輸出 與發(fā)送端TX處相應(yīng)的電平，所述三極管Q2的集電極、光耦U2其中一個輸出端分別接地。
[0006] 本實用新型一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述濾波反相電路TX2包括相并聯(lián)的 電容C3與電阻R10,并聯(lián)的電容C3與電阻R10連接三極管Q3的基極，電阻Rl 1 -端連接三 極管Q3的基極，另一端連接三極管Q3的發(fā)射極，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管 Q3的集電極連接有接電源的上拉電阻R12,所述上拉電阻R12還連接有分壓電阻R13,在所 述上拉電阻R12作用下，經(jīng)所述分壓電阻R13,濾波反相電路TX2輸出與光耦隔離電路TX1 輸出處相反的電平。
[0007] 本實用新型一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述電平轉(zhuǎn)換電路TX3包括由電容 C4、電阻R14、電容C5、電阻R15構(gòu)成的濾波電路，三極管Q4,所述三極管Q4的基極與所述濾 波電路連接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地，所述三極管Q4的集電極連接有接電源的上拉電 阻R16以及接有電源的二極管D1，在所述上拉電阻R16作用下，電平轉(zhuǎn)換電路TX3輸出與濾 波反相電路TX2輸出處相反的電平。
[0008] 本實用新型一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述三極管Q1、三極管Q2為PNP型三 極管，所述三極管Q3、三極管Q4為NPN型三極管。
[0009] 本實用新型解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，本實用新型的使用單線實現(xiàn)雙向通訊 的電路結(jié)構(gòu)簡單，由于發(fā)送端與接收端均通過光耦進(jìn)行光電隔離，光耦輸入端的元器件與 輸出端的元器件分別接不同的地線、電源，可分別接到各單片機(jī)上的地線、電源，消除了各 元器件之間的干擾，提高了通訊效果，兩單片機(jī)之間的通信只需一根線即可實現(xiàn)，兩單片機(jī) 之間不會相互干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0011] 圖1是本實用新型的通訊電路原理圖。
[0012] 圖中，TX1、光耦隔離電路，TX2、濾波反相電路，TX3、電平轉(zhuǎn)換電路。

【具體實施方式】
[0013] 現(xiàn)在結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014] 如圖1所示，一種使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路，連接于接口插座C0N上，包括數(shù) 據(jù)發(fā)送隔離電路和與其連接的數(shù)據(jù)接收隔離電路。
[0015] 數(shù)據(jù)發(fā)送隔離電路包括具有發(fā)送端TX的光耦隔離電路TX1，連接光耦隔離電路 TX1輸出處的濾波反相電路TX2,連接濾波反相電路TX2輸出處的電平轉(zhuǎn)換電路TX3,電平轉(zhuǎn) 換電路TX3的輸出處連接到接口插座C0N上。
[0016] 光耦隔離電路TX1包括與發(fā)送端TX連接的電阻R6,三極管Q2,電阻R6 -端連接 到三極管Q2的基極上，三極管Q2的發(fā)射極連接有電阻R7,電阻R7另一端連接到三極管Q2 的基極上，三極管Q2的發(fā)射極連接有光耦U2,光耦U2的輸入端連接有接電源VCC的電阻 R8,光耦U2的輸出端連接有接電源+5V的上拉電阻R9,在上拉電阻R9的作用下，光耦隔離 電路TX1輸出與發(fā)送端TX處相應(yīng)的電平，三極管Q2的集電極、光耦U2其中一個輸出端分 別接不同的地線。
[0017] 濾波反相電路TX2包括相并聯(lián)的電容C3與電阻R10,并聯(lián)的電容C3與電阻R10 串聯(lián)有電阻R11，電阻R11連接有三極管Q3,電阻R11 -端連接三極管Q3的基極，另一端連 接三極管Q3的發(fā)射極，三極管Q3的集電極接地，三極管Q3的發(fā)射極連接有接電源+5V的 上拉電阻R12,上拉電阻R12還連接有分壓電阻R13,在上拉電阻R12作用下，經(jīng)分壓電阻 R13,濾波反相電路TX2輸出與光耦隔離電路TX1輸出處相反的電平。
[0018] 電平轉(zhuǎn)換電路TX3包括由電容C4、電阻R14、電容C5、電阻R15構(gòu)成的濾波電路， 三極管Q4,三極管Q4的基極與濾波電路連接，三極管Q4的集電極接地，三極管Q4的發(fā)射 極連接有接電源+5V的上拉電阻R16以及接有電源+5V的二極管D1，在上拉電阻R16作用 下，電平轉(zhuǎn)換電路TX3輸出與濾波反相電路TX2輸出處相反的電平。
[0019] 數(shù)據(jù)接收隔離電路具有接收端RX，包括與電平轉(zhuǎn)換電路TX3輸出處連接的電阻 R5,三極管Q1，電容C2,電阻R5與電容C2的正極連接到三極管Q1的基極，三極管Q1的發(fā) 射極連接有光耦U1與電阻R4,電阻R4另一端連接電阻R5與電容C2的正極，光耦U1的輸 入端連接有接電源+5V的電阻R3,光耦U1的輸出端連接有接電源VCC的上拉電阻R2,接收 端RX通過連接電容C1、電阻R1在上拉電阻R2作用下輸出電平，電容C1的正極連接到接收 端RX與電阻R1上，電阻R1另一端連接到光耦U1的輸出端上，電容C1的負(fù)極、光耦U1其 中一個輸出端、三極管Q1的集電極與電容C2的負(fù)極分別接不同的地線。
[0020] 進(jìn)一步的，本實用新型中的三極管Q1、三極管Q2為PNP型三極管；三極管Q3、三極 管Q4為NPN型三極管。
[0021] 本實用新型的使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路的原理是：
[0022] 當(dāng)發(fā)送端TX為高電平" 1"時，三極管Q2截止，光耦U2截止，此時TX1輸出A在上 拉電阻R9作用下變?yōu)楦唠娖?1";當(dāng)發(fā)送端TX為低電平"0"時，三極管Q2導(dǎo)通，光耦U2導(dǎo) 通，TX1輸出A為低電平"0"，當(dāng)TX1輸出A為低電平"0"時，三極管Q3截止，C3, R10此時 起濾波作用，三極管Q3的集電極B為高電平"1"，TX2輸出B為高電平"1"，而C4, R14, C5， R15組成濾波電路，濾除干擾，此時三極管Q4導(dǎo)通，其集電極在上拉電阻R16作用下輸出低 電平電平"0"，TX3輸出C為低電平"0 " ；同理，當(dāng)發(fā)送端TX1處為高電平"1"時，三極管Q2 截止，光耦U2截止，TX1輸出A為高電平" 1"，三極管Q3導(dǎo)通，Q3的集電極在上拉電阻R12 作用下為低電平"〇"，此時三極管Q4截止，TX3處在Q4截止后變?yōu)楦唠娖?1"。當(dāng)TX3處 輸出高電平" 1"時，三極管Q1截止，此時光耦U1也截止，故RX端在上拉電阻R2作用下輸 出高電平"1"；當(dāng)TX3處輸出低電平"0"時，光耦U1導(dǎo)通，三極管Q1導(dǎo)通，此時RX端輸出 低電平"0"。
[0023] 兩單片機(jī)在使用本實用新型的通訊電路進(jìn)行通信時，發(fā)送信號的單片機(jī)連接TX 端，接收信號的單片機(jī)連接RX端，由于發(fā)送端與接收端分別是通過光耦U2和光耦U1進(jìn)行 電-光-電的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了光電隔離，兩單片機(jī)之間不會相互干擾，因此，只需一根線即可實 現(xiàn)發(fā)送端與接收端的通信；又因光耦U2和光耦U1輸入端的元器件與輸出端的元器件分別 接不同的地線，消除了各元器件之間的干擾；同時，光耦U2和光耦U1輸入端的元器件與輸 出端的元器件分別接不同的電源，相比傳統(tǒng)的通訊電路，本實用新型中的電源也相應(yīng)的隔 離開，大大減少了兩單片機(jī)之間的通信線路。
[0024] 本實用新型的使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路的有益效果是：
[0025] 1、電路結(jié)構(gòu)簡單，由于發(fā)送端與接收端均通過光耦進(jìn)行光電隔離，兩單片機(jī)之間 的通信只需一根線即可實現(xiàn)，兩單片機(jī)之間不會相互干擾；
[0026] 2、由于發(fā)送端與接收端均通過光f禹光電隔離，光f禹輸入端的兀器件與輸出端的兀 器件分別接不同的地線，可分別接到各單片機(jī)上的地線，減少了通訊線路，消除了各元器件 之間的干擾；
[0027] 3、光耦輸入端的元器件與輸出端的元器件分別接不同的電源，可分別接到各單片 機(jī)上的電源，減少了通訊線路。
[0028] 以上依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全 可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型 的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路，其特征在于：連接于接口插座CON上，包括數(shù)據(jù) 發(fā)送隔離電路和與其連接的數(shù)據(jù)接收隔離電路，所述數(shù)據(jù)發(fā)送隔離電路包括具有發(fā)送端TX 的光耦隔離電路TX1，連接所述光耦隔離電路TX1輸出處的濾波反相電路TX2,連接濾波反 相電路TX2輸出處的電平轉(zhuǎn)換電路TX3,所述電平轉(zhuǎn)換電路TX3的輸出處連接到所述接口 插座CON上；所述數(shù)據(jù)接收隔離電路具有接收端RX，包括與所述電平轉(zhuǎn)換電路TX3輸出處 連接的電阻R5,三極管Q1，電容C2,電阻R5與電容C2連接到三極管Q1的基極，所述三極 管Q1的發(fā)射極連接有光耦U1與電阻R4,電阻R4另一端連接電阻R5與電容C2,所述光耦 U1的輸入端連接有接電源的電阻R3,所述光耦U1的輸出端連接有接電源的上拉電阻R2， 接收端RX通過連接電容C1、電阻R1在上拉電阻R2作用下輸出電平，所述電容C1的一端連 接到接收端RX與電阻R1上，電阻R1另一端連接到光耦U1的輸出端上，電容C1的另一端、 光耦U1其中一個輸出端、三極管Q1的集電極與電容C2的另一端分別接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路，其特征在于：所述光耦隔離 電路TX1包括與所述發(fā)送端TX連接的電阻R6,三極管Q2,電阻R6 -端連接到所述三極管 Q2的基極上，所述三極管Q2的發(fā)射極連接有電阻R7,所述電阻R7另一端連接到三極管Q2 的基極上，所述三極管Q2的發(fā)射極連接有光耦U2,所述光耦U2的輸入端連接有接電源的電 阻R8,所述光耦U2的輸出端連接有接電源的上拉電阻R9,在所述上拉電阻R9的作用下，光 耦隔離電路TX1輸出與發(fā)送端TX處相應(yīng)的電平，所述三極管Q2的集電極、光耦U2其中一 個輸出端分別接地。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路，其特征在于：所述濾波反相 電路TX2包括相并聯(lián)的電容C3與電阻R10,并聯(lián)的電容C3與電阻R10連接三極管Q3的基 極，電阻R11 -端連接三極管Q3的基極，另一端連接三極管Q3的發(fā)射極，所述三極管Q3的 發(fā)射極接地，所述三極管Q3的集電極連接有接電源的上拉電阻R12,所述上拉電阻R12還 連接有分壓電阻R13,在所述上拉電阻R12作用下，經(jīng)所述分壓電阻R13,濾波反相電路TX2 輸出與光f禹隔尚電路TX1輸出處相反的電平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路，其特征在于：所述電平轉(zhuǎn)換 電路TX3包括由電容C4、電阻R14、電容C5、電阻R15構(gòu)成的濾波電路，三極管Q4,所述三極 管Q4的基極與所述濾波電路連接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地，所述三極管Q4的集電極 連接有接電源的上拉電阻R16以及接有電源的二極管D1，在所述上拉電阻R16作用下，電平 轉(zhuǎn)換電路TX3輸出與濾波反相電路TX2輸出處相反的電平。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用單線實現(xiàn)雙向通訊的電路，其特征在于：所述三極管Q1、 三極管Q2為PNP型三極管，所述三極管Q3、三極管Q4為NPN型三極管。
【文檔編號】H03K19/14GK203851126SQ201420224452
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】惠濱華, 沈蘇毅, 謝堅峰, 諶清平, 張杰良, 杜曉斌 申請人:蘇州路之遙科技股份有限公司