CN202872757U - 一种rs485光电通信转换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于电子信息技术与通信技术领域，具体公开了一种RS485光电通信转换装置。该转换装置包括RS485接口、RS485驱动芯片、RS485半双工方向控制电路、以及TTL电平收发一体光模块；所述RS 485驱动芯片分别与所述RS485接口、RS485半双工方向控制电路、TTL电平收发一体光模块连接；所述TTL电平收发一体光模块还与RS 485半双工方向控制电路连接。该转换装置能够实现RS 485差分电信号与光信号的相互转换，能够有效延长RS 485通信设备的通信距离。

Description

一种RS485光电通信转换装置
技术领域
本实用新型属于电子信息技术与通信技术领域，尤其涉及一种RS485光电通信转换装置。
背景技术
近年来，光纤新技术的不断涌现大幅度提高了光纤的应用能力，并不断扩大光纤通信的应用范围。光纤通信因其良好的传输特性已被广泛应用于工业、电力、军事、航空航天、生物医学等诸多方面。
智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。
RS485接口组成的半双工网络，一般是两线制(以前有四线制接法，只能实现点对点的通信方式，现很少采用)，多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9(孔)，与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
另有一个问题是信号地，上述连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号，并不需要相对于某个参照点来检测信号，***只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。(2)EMI(电磁兼容性)问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道(信号地)，信号中的共模部分就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于PC机默认的只带有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。(2)通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
RS485是利用差分传输方式增长通信距离并提高可靠性的一种通信标准，已被广泛应用于工业仪表中，但在较长距离的通信应用条件下，使用仍然非常受限。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种RS485光电通信转换装置，该转换装置能够实现RS 485差分电信号与光信号的相互转换，能够有效延长RS 485通信设备的通信距离。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种RS485光电通信转换装置，该转换装置包括RS485接口、RS485驱动芯片、RS485半双工方向控制电路、以及TTL电平收发一体光模块；所述RS485驱动芯片分别与所述RS 485接口、RS 485半双工方向控制电路、TTL电平收发一体光模块连接；所述TTL电平收发一体光模块还与RS 485半双工方向控制电路连接。
进一步的，该转换装置内部还包括用于内部电路供电的DC-DC电源电路。
进一步的，该转换装置的接口上设置有TTL电平收发一体光模块的SC接口、光纤至RS485转换指示灯、RS485至光纤转换指示灯、RS 485通信接口、电源输入接口、以及电源指示灯。
进一步的，该转换装置由硬件自动完成RS 485半双工方向的切换。
进一步的，该转换装置还包括电源输入接口及通信电缆，所述通信电缆可对外供电或从外部取电。
相较于现有技术，本实用新型光纤RS 485转换装置的有益效果是：电路实现简单，能够有效降低生产成本；供电接口灵活，通信电缆可对外供电或从外部取电；且转换装置采用纯硬件实现，可靠性高，RS 485通信为半双工，双工方向由硬件自动切换。
附图说明
此附图说明所提供的图片用来辅助对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1是本实用新型所述的RS485光电通信转换装置的电路结构原理图。
图2是本实用新型所述的RS485光电通信转换装置在实现远距离信号传输时的应用示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本实用新型，在本实用新型的示意性实施及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
如图1所示，本实用新型公开了一种RS485光电通信转换装置，其包括TTL电平收发一体光模块1、RS 485半双工方向控制电路2、RS485驱动芯片3、RS 485通信接口4、以及DC-DC电源电路5。
其中，所述RS 485驱动芯片3分别与RS 485通信接口4、RS 485半双工方向控制电路2、TTL电平收发一体光模块1连接，TTL电平收发一体光模块1分别与RS 485半双工方向控制电路2、RS 485驱动芯片3连接。
其中，所述DC-DC电源电路5为整个模块提供电源。DC-DC，即是直流转直流的意思。
其中，所述RS485光电通信转换装置的基本工作原理为：RS 485驱动芯片工作在半双工状态，当TTL电平收发一体光模块未检测到光信号输入时，半双工方向控制电路会控制RS 485驱动芯片驱动光模块将485差分信号转换为光信号；当TTL电平收发一体光模块检测到光信号输入时，半双工方向控制电路会控制RS 485驱动芯片将光信号转换为485差分信号。
其中，所述RS485光电通信转换装置支持光纤与RS 485半双工通信的相互转换，该转换装置的接口上设置有TTL电平收发一体光模块的SC接口、光纤至RS485转换指示灯、RS485至光纤转换指示灯、RS 485通信接口、电源输入接口、以及电源指示灯。
其中，SC接口用于传输网络信号的光收发器采用SC光接口，基本特性如下：
1、推拉式连接，快速可靠；
2、体积小，重量轻，可高密度安装
3、***损耗低，回波损耗高
4、采用1.25陶瓷插针
5、符合IEC标准
其中，所述TTL电平信号是被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号***，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
如图2所示，有5台RS 485设备需要连接在一起进行通信，其中设备1、设备3和设备5的通信距离较远，需要延长通信距离。可先将总线电缆差分电信号经由RS485光电通信转换装置转换为光信号后传输到较远距离，然后再经另一个RS485光电通信转换装置转变为485差分电信号后连接到相应RS485设备上。
为了克服RS485在较长通信距离条件下的应用限制，本实用新型提供的RS 485光电通信转换装置能够实现RS 485差分信号与光信号的相互转换，能够有效延长RS485通信设备的通信距离，且其电路实现简单，能够有效降低生产成本；供电接口灵活，通信电缆可对外供电或从外部取电；且转换装置采用纯硬件实现，可靠性高，RS 485通信为半双工，双工方向由硬件自动切换。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种RS485光电通信转换装置，其特征在于：
该转换装置包括RS485接口、RS485驱动芯片、RS485半双工方向控制电路、以及TTL电平收发一体光模块；
所述RS485驱动芯片分别与所述RS 485接口、RS 485半双工方向控制电路、TTL电平收发一体光模块连接；
所述TTL电平收发一体光模块还与RS 485半双工方向控制电路连接。
2.根据权利要求1所述的RS485光电通信转换装置，其特征在于：
该转换装置内部还包括用于内部电路供电的DC-DC电源电路。
3.根据权利要求1所述的RS485光电通信转换装置，其特征在于：
该转换装置的接口上设置有TTL电平收发一体光模块的SC接口、光纤至RS485转换指示灯、RS485至光纤转换指示灯、RS 485通信接口、电源输入接口、以及电源指示灯。
4.根据权利要求1所述的RS485光电通信转换装置，其特征在于：
该转换装置由硬件自动完成RS 485半双工方向的切换。
5.根据权利要求1所述的RS485光电通信转换装置，其特征在于：
该转换装置还包括电源输入接口及通信电缆，所述通信电缆可对外供电或从外部取电。
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