CN201215974Y - 无极性通讯接口 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无极性通讯接口，包括485芯片、连接485芯片输出端RO、输入端DI端的逻辑电路，该逻辑电路包括：具有485通讯接口输出端RXD2、485通讯接口输入端TXD2的输出/输入电路，用于根据控制电路的控制将485芯片RO端信号传输到RXD2及将TXD2端信号传输到485芯片DI端；具有包括控制端EN1的控制电路，连接在EN1和RXD2端之间、EN1和485芯片DI端之间，用于调整RO到RXD2端的信号以及DI到TXD2端信号的极性。本实用新型采用通用逻辑器件实现，并且电路简洁。

Description

无极性通讯接口

技术领域

本实用新型涉及485通讯电路，尤其涉及一种无极性通讯接口。

背景技术

RS485是目前工业控制中使用广泛的通讯标准之一，各个通讯节点采用一个485通讯芯片，利用两根双绞线形成的通讯总线采用平衡式发送、差分式接收的方式实现通讯。连接通讯总线的485通讯芯片的两个接口分别定义为A和B，连接时需要区分总线的线序，否则就会出现通讯不上的现象。但是工程施工时经常会出现线序接错的现象，造成很多不变。

为此，专利号为200620064484.7的中国专利公开了一种无极性通讯接口模块，包括单片机MCU、485通讯芯片，光电耦合芯片组、若干电阻，MCU的检测接口连接所述电耦合芯片形成的检测电路，MCU的控制接口连接开关调整逻辑电路，由MCU根据检测接口信号判断485芯片是否反接并控制开关调整逻辑电路调整485通讯芯片的输入或者输出信号，以实现485通讯芯片AB线序的无极性连接。

其中，该方案检测485芯片AB线是否反接的检测电路及相应的开关调整逻辑电路都是采用模拟的电子电路来实现，电路复杂且成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种采用通用逻辑器件实现的无极性的485通讯接口。

本实用新型提供的无极性通讯接口，包括485芯片、连接485芯片输出端RO、输入端DI端的逻辑电路，用于调整RO和DI端信号。

其中，所述逻辑电路包括：具有485通讯接口输出端RXD2、485通讯接口输入端TXD2的输出/输入电路，用于根据控制电路的控制将485芯片RO端信号传输到RXD2及将TXD2端信号传输到485芯片DI端；具有包括控制端EN1的控制电路，连接在EN1和RXD2端之间、EN1和485芯片DI端之间，用于调整RO到RXD2端的信号以及DI到TXD2端信号的极性。

其中，所述输出/输入电路包括：串联在485芯片RO和RXD2端的第二电阻R2、串联在TXD2和485芯片DI端的第八电阻R8。

可选的，所述控制电路包括：并联的第一电路和第二电路；第一电路包括依次串联的第四电阻R4、第六非门IC1F和第一二极管D1；第二电路包括依次串联的第三电阻R3、第四非门IC1D、反向第三二极管D3、第五非门IC1E和反向第二二极管D2；连接在485芯片RO和第六非门IC1F输入端的第八二极管D8，以及485芯片RO和第五非门IC1E输入端的第一电阻R1。

可选的，所述控制电路包括：并联的第一电路和第二电路，第一电路包括依次串联的第四电阻R4、PNP三极管电路；所述PNP三极管电路发射极接高电平，基极为输入端、集电极为输出端；第二电路包括依次串联的第三电阻R3、第一NPN三极管电路、第二NPN三极管电路；所述NPN三极管电路发射极接地，基极为输入端、集电极为输出端；连接在485芯片RO端和PNP三极管电路输入端的第八二极管D8，以及485芯片RO端和第二NPN三极管电路输入端的第一电阻R1。

其中，所述NPN三极管基极串联电阻接地。

其中，所述PNP三极管基极串联电阻接高电平。

由上可以看出，本实用新型采用通用逻辑器件实现无极性的485通讯接口，电路更为简洁、且电路元件价格便宜。

本实用新型的485通讯接口提供了调节控制接口EN1端，根据EN1端接收的高低电平信号来变换信号输入输出端的电平高低，实现更为简便。

本实用新型可以采用非门和二极管来实现，也可以采用三极管电路来实现。

附图说明

图1为采用非门逻辑电路实现无极性485通讯接口电路图；

图2为无极性485通讯接口的控制流程图；

图3为采用三极管逻辑电路实现无极性485通讯接口电路图。

具体实施方式

图1为采用非门逻辑电路实现无极性485通讯接口的电路图，包括485芯片，与485芯片输出端RO、输入端DI连接的包含控制端EN1的逻辑电路。当485芯片连接RS485总线的A、B端反接时采用上述逻辑电路将485芯片RO、DI端输出的信号进行调整，实现无极性的485通讯接口。

其中，图1示出的与485芯片A、B端口连接的接口电路用于接入RS485总线，这部分并非本实用新型的发明点，故对此部分接口电路不再赘述。下面对该485通讯接口面向设备侧的电路进行详细说明：

该无极性485通讯接口面向设备侧的输出部分包括输出电路和控制电路，输出电路包括串联在485芯片RO端和485通讯接口输出端RXD2的第二电阻R2，控制电路包括并联在通讯接口控制端EN1和RXD2之间的第一电路和第二电路，第一电路包括依次串联的第四电阻R4、第六非门IC1F和第一二极管D1，第二电路包括依次串联的第三电阻R3、第四非门IC1D、反向第三二极管D3、第五非门IC1E和反向第二二极管D2，控制电路还包括连接在485芯片RO端和IC1F输入端的第八二极管D8，以及485芯片RO端和IC1E输入端的第一电阻R1。

该通讯接口面向设备侧的输入部分的电路与输出部分的电路相同，但反向接入485芯片，即将与485芯片RO、RXD2之间相同的另一电路连接在485通讯接口输入端TXD2与485芯片DI之间。此处不再赘述。

分析图1各个逻辑器件的逻辑关系，可以得出下表1示出的无极性485通讯接口面向设备侧的输出部分的各个逻辑器件的逻辑关系：

表1

具体来说，当向EN1输入高电平1时，非门IC1F输出0，非门IC1D输出0，非门IC1E的输入被嵌位在低电平0，所以非门IC1E的输出为高电平1，这样，RXD2就与485芯片的输出端RO的电平一致，即当485总线A>B时，RXD2为高电平1；当485总线A<B时，RXD2为低电平0。

同理，当向EN1输入高电平1时，485芯片输入端DI与TXD2电平也一致，不再赘述。

当向EN1输入低电平0时，若此时485芯片的输出端RO为低电平0，则非门IC1F输出为1，非门IC1D输出为1，非门IC1E的输入0，所以非门IC1E的输出为高电平1，这样RXD2被二极管嵌位在高电平1，与485芯片的输出端RO的电平相反；若此时RO为高电平1，则非门IC1F输入被嵌位在高电平1，所以非门的IC1F的输出为0，非门IC1D输出为1，非门IC1E的输入为1，所以非门IC1E的输出为低电平0，这样RXD2就被二极管D2嵌位在低电平0，也与485芯片的输出端RO的电平相反。

同理可知，当向EN1输入低电平0时，485芯片输入端DI与TXD2电平也相反，不再赘述。

通过上述的分析，当确定AB线接线顺序正确时，可将EN1置1，485芯片的输入端DI和输出端RO分别与TXD2和RXD2保持一致。当判断AB线反接时，则将EN1置0，485芯片的输入DI和输出RO接口分别与TXD2和RXD2的电平正好相反，从而保证从485总线传来的数据可以正常接收。下面参见图2对该控制流程进行说明：

步骤21～23：在***第一次上电，将EN1默认电平状态为1，等待485通讯信号的到来，在接收到信号后，判断接收的数据的头码，如果头码正确，那么说明总线接入顺序是正确的，使EN1端信号维持高电平信号，继续接收后续信息；如果头码不正确，执行步骤24；

步骤24～25：判断头码是否是反码，如果是，那么向该通讯电路EN1输入低电平0信号，然后执行步骤23继续接收后续信息；若头码并非反码，则执行步骤26；

步骤26：中断当前通讯，重新进行通讯，并回到步骤22重新判断接收的数据的头码，直到确定出线序。

当确定出线序后，在下一次重新上电之前，不需要再次判断线序。也可以设置一寄存器记录EN1的信号，在重新上电后直接使用寄存器中的逻辑信号输出给EN1。

上述实施例采用了非门和二极管组成的电路，其中，也可以采用三极管来替代上述元件。具体如图3所示，图1中的非门连接二极管，可以采用PNP三极管替换，PNP三极管的基极对应非门输入端、PNP三极管集电极对应二极管输出端。图1中的非门连接反向二极管，可以采用NPN三极管替换，NPN三极管的基极对应非门输入端、NPN三极管集电极对应反向二极管输出端。即对应于第一电路为依次串联的R4、PNP三极管电路；所述PNP三极管电路发射极接高电平，基极为输入端、集电极为输出端；对应于第二电路为依次串联的R3、第一NPN三极管电路、第二NPN三极管电路；所述NPN三极管电路发射极接地，基极为输入端、集电极为输出端；同样，控制电路还包括连接在485芯片RO端和PNP三极管电路输入端的二极管D8，以及485芯片RO端和第二NPN三极管电路输入端的电阻R1。其工作原理以及控制方法与用非门实现的一样，不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无极性通讯接口，包括485芯片，其特征在于，还包括连接485芯片输出端RO、输入端DI端的逻辑电路，用于调整RO和DI端信号。

2.根据权利要求1所述的无极性通讯接口，其特征在于，所述逻辑电路包括：

具有485通讯接口输出端RXD2、485通讯接口输入端TXD2的输出/输入电路，用于根据控制电路的控制将485芯片RO端信号传输到RXD2及将TXD2端信号传输到485芯片DI端；

具有包括控制端EN1的控制电路，连接在EN1和RXD2端之间、EN1和485芯片DI端之间，用于调整RO到RXD2端的信号以及DI到TXD2端信号的极性。

3.根据权利要求2所述的无极性通讯接口，其特征在于，所述输出/输入电路包括：

串联在485芯片RO和RXD2端的第二电阻R2；

串联在TXD2和485芯片DI端的第八电阻R8。

4.根据权利要求2所述的无极性通讯接口，其特征在于，所述控制电路包括：

并联的第一电路和第二电路；第一电路包括依次串联的第四电阻R4、第六非门IC1F和第一二极管D1；第二电路包括依次串联的第三电阻R3、第四非门IC1D、反向第三二极管D3、第五非门IC1E和反向第二二极管D2；

连接在485芯片RO和第六非门IC1F输入端的第八二极管D8，以及485芯片RO和第五非门IC1E输入端的第一电阻R1。

5.根据权利要求2所述的无极性通讯接口，其特征在于，所述控制电路包括：

并联的第一电路和第二电路，第一电路包括依次串联的第四电阻R4、PNP三极管电路；所述PNP三极管电路发射极接高电平，基极为输入端、集电极为输出端；第二电路包括依次串联的第三电阻R3、第一NPN三极管电路、第二NPN三极管电路；所述NPN三极管电路发射极接地，基极为输入端、集电极为输出端；

连接在485芯片RO端和PNP三极管电路输入端的第八二极管D8，以及485芯片RO端和第二NPN三极管电路输入端的第一电阻R1。

6.根据权利要求5所述的无极性通讯接口，其特征在于，所述NPN三极管基极串联电阻接地。

7.根据权利要求5所述的无极性通讯接口，其特征在于，所述PNP三极管基极串联电阻接高电平。

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