KR100321901B1 - A Control Device And A Method Of An Isolator Type - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RS-485 통신모듈에 관한 것으로, 더 상세하게는 RS-485 통신모듈을 전기적으로 절연시켜 통신모듈과 마이크로 프로세서를 보호하고, 송/수신 제어신호를 마이크로 프로세서에서 일일이 관장하지 않고 송신 신호가 감지될 때만 자동으로 송신 상태로 제어신호를 절환하여 마이크로 프로세서의 효율을 극대화시킬 수 있도록 한, 절연형 통신모듈 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an RS-485 communication module, and more particularly, to electrically insulate the RS-485 communication module to protect the communication module and the microprocessor, and to transmit / receive control signals without being directly controlled by the microprocessor. The present invention relates to an isolation type communication module control device and a control method thereof, in which a control signal is automatically switched to a transmission state only when a signal is detected to maximize the efficiency of the microprocessor.
종래 RS-485 통신 모듈의 경우, 같은 통신선로에 RS-485 통신모듈(10, 20) 외의 다른 통신모듈이 같이 연결 될 수 있으며, 특정한 통신모듈이 정전기 등의 전기적 충격이 발생될 경우 통신 선로상에 연결된 통신모듈 전체에 영향을 주게 되므로, 통신모듈 전체를 파손시킬 수도 있는 문제점을 갖고 있었다.In the case of the conventional RS-485 communication module, other communication modules other than the RS-485 communication modules 10 and 20 may be connected to the same communication line, and when a specific communication module generates an electric shock such as static electricity, Since it affects the entire communication module connected to, there was a problem that may damage the entire communication module.
상기한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은,The present invention to solve the above problems,
마이크로 프로세서로 수신 데이터의 전기적 신호인 수신 신호를 입력하는 수신부와, 상기 마이크로 프로세서로부터 출력되는 전기적 신호인 송신 신호 데이터를 다른 RS-485 통신모듈에 송신하기 위한 송신부와, RS-485 통신모듈간의 신호 반사에 의한 신호의 왜곡을 방지하는 종단 저항으로 구성된 RS-485 통신모듈에 있어서,Signal between the receiving unit for inputting a receiving signal, which is an electrical signal of the received data to the microprocessor, a transmitting unit for transmitting the transmission signal data, which is an electrical signal output from the microprocessor, to another RS-485 communication module, and a signal between the RS-485 communication module In the RS-485 communication module composed of a terminating resistor to prevent distortion of the signal due to reflection,
상기 수신부 또는 송신부를 자동으로 제어하기 위한 송/수신 제어신호를 발생시키는 신호 감지부와 ;A signal detector for generating a transmission / reception control signal for automatically controlling the receiver or the transmitter;
RS-485 통신모듈간의 직류(DC)적 절연을 위한 펄스 트랜스 ; 및,Pulse transformer for DC isolation between RS-485 communication modules; And,
RS-485 통신모듈간의 직류적 절연 및 교류적 신호만을 통과시키기 위한 커플링 콘덴서를 추가하여 구성함으로써,By adding a coupling capacitor for passing only DC insulation and AC signals between RS-485 communication modules,
마이크로 프로세서로부터 송신 신호를 출력하는 제 1 단계와 ;A first step of outputting a transmission signal from the microprocessor;
상기 제 1 단계에서 마이크로 프로세서로부터 출력된 송신 신호에 의해 신호 감지부와 송신부를 인에이블시키는 제 2 단계와 ;A second step of enabling a signal detector and a transmitter by a transmission signal output from the microprocessor in the first step;
상기 제 2 단계에서 인에이블된 송신부 출력에 의해 펄스 트랜스를 구동하는 제 3 단계와 ;A third step of driving a pulse transformer by the transmitter output enabled in the second step;
상기 제 3 단계에서 펄스 트랜스를 구동시킨 송신 신호가 커플링 콘덴서를 통과하여 통신 선로상에 교류적 신호만 전달하는 제 4 단계와 ;A fourth step of transmitting only an alternating signal on a communication line through a coupling capacitor by a transmission signal driving the pulse transformer in the third step;
상기 제 4 단계에서 통신 선로상에 전달된 수신 데이터가 커플링 콘덴서를 통과하여 펄스 트랜스를 구동하는 제 5 단계와 ;A fifth step of driving the pulse transformer by receiving data transmitted on the communication line in the fourth step through a coupling capacitor;
상기 제 5 단계에서 펄스 트랜스의 구동에 의해 유기된 교류적 신호를 수신부로 입력하여 마이크로 프로세서를 구동하는 제 6 단계와 ;A sixth step of driving the microprocessor by inputting an alternating signal induced by the driving of the pulse transformer in the fifth step into a receiving unit;
상기 제 6 단계에서 마이크로 프로세서로 입력된 수신 데이터를 처리하는 제 7 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.And a seventh step of processing the received data input to the microprocessor in the sixth step.
따라서, 본 발명에 의하면 RS-485 통신모듈을 전기적으로 절연시켜 통신모듈과 마이크로 프로세서를 보호하고, 송/수신 제어신호를 마이크로 프로세서에서 일일이 관장하지 않고 송신신호가 감지될 때만 자동으로 송신상태로 제어신호를 절환하여 마이크로 프로세서의 효율을 극대화시킬 수 있으며, RS-485 통신모듈간에 직류적 절연관계를 확고히 함으로써 모듈 상호간의 전기적 충격에 따른 통신모듈의영향을 극소화시키고, 이로 인하여 통신의 신뢰성과 효율성을 극대화할 수 있으며 자동 송수신 절환에 따른 마이크로 프로세서의 효율도 최대화 할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the RS-485 communication module is electrically insulated to protect the communication module and the microprocessor, and the transmission / reception control signal is automatically controlled only when the transmission signal is detected without being controlled by the microprocessor. By switching signals, the efficiency of microprocessor can be maximized and the DC-insulation relationship between RS-485 communication modules is firmed to minimize the influence of communication modules due to electric shocks between the modules, thereby improving the reliability and efficiency of communication. It is possible to maximize the efficiency of the microprocessor according to the automatic transmission and reception switching.
Description
본 발명은 RS-485 통신모듈에 관한 것으로, 더 상세하게는 RS-485 통신모듈을 전기적으로 절연시켜 통신모듈과 마이크로 프로세서를 보호하고, 송/수신 제어신호를 마이크로 프로세서에서 일일이 관장하지 않고 송신 신호가 감지될 때만 자동으로 송신 상태로 제어신호를 절환하여 마이크로 프로세서의 효율을 극대화시킬 수 있도록 한, 절연형 통신모듈 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an RS-485 communication module, and more particularly, to electrically insulate the RS-485 communication module to protect the communication module and the microprocessor, and to transmit / receive control signals without being directly controlled by the microprocessor. The present invention relates to an isolation type communication module control device and a control method thereof, in which a control signal is automatically switched to a transmission state only when a signal is detected to maximize the efficiency of the microprocessor.
일반적으로, 통신을 위해 접속한 장치 사이에서 충분히 호환성과 신뢰성이 높은 데이터 통신용 인터페이스를 실현하기 위해서는 통신에 사용하는 데이터의 구성과 송/수신의 방법을 정한 통신 규약, 즉 프로토콜이 필요하다.In general, in order to realize a highly compatible and reliable data communication interface between devices connected for communication, a communication protocol, that is, a protocol that defines a configuration of data used for communication and a method of transmitting / receiving is required.
물론, RS-232C를 사용한다든가 비동식 통신을 한다든가와 같은 사항들도 프로토콜의 범주에 들어가지만, 프로토콜은 일반적으로 전송제어의 전체적인 순서를 정한 것이라고 볼 수 있다.Of course, such issues as using RS-232C or asynchronous communication fall within the scope of the protocol, but the protocol is generally the overall order of transmission control.
이것은 통신 링크의 양단에 같은 ASCII 제어문자의 조합을 인식하는 통신 프로그램을 사용함으로써, 정해진 길이의 데이터 블록을 전송하는 방법이다.This is a method of transmitting a data block of a predetermined length by using a communication program that recognizes the same combination of ASCII control characters on both ends of the communication link.
송신측에 수신측의 프로그램 진행 상황을 알릴 필요가 있을 경우에는, ON/OFF의 제어용 신호를 사용한 하드와이어 핸드쉐이크(Hard Wire Handshake)와 같은 방법 외에도 XON/XOFF 등의 제어 코드를 송신측에 보내는 방법이 있다.If the sender needs to inform the receiver of the program progress, send control codes such as XON / XOFF to the sender in addition to methods such as hard wire handshake using ON / OFF control signals. There is a way.
즉, 수신측에서 송신을 중단하고 싶을 경우에는 XOFF에 해당하는 제어 문자(ASCII 값으로 019, 제어 문자 DC3)를 송신측에 보내고, 다시 수신하고 싶을 경우에는 XON(017, DC1)에 해당하는 제어 문자를 보내면 되는 것이다.That is, if the receiver wants to stop transmitting, it sends control character (019 in ASCII value, control character DC3) corresponding to XOFF to the sender. If it wants to receive again, control corresponding to XON (017, DC1). Just send a text.
이렇게 되면, 사용 기종이 달라져도 소프트웨어에 의해 전송 제어를 할 수있게 된다.In this case, transmission control can be carried out by software even when the use model is changed.
또한, XON/XOFF와 유사한 송/수신 장치의 통신속도 제어에 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 기법이 있다.In addition, there is a Request To Send (RTS) / Clear To Send (CTS) technique for controlling the communication speed of a transmission / reception device similar to XON / XOFF.
이는 PC와 모뎀간에, 또는 통신장치 간에서 전기신호와 논리를 이용하여 제어하는 방법인데, Telenet이나 VAN(부가가치 통신망)에서 주로 사용한다.This is a method of controlling by using electric signals and logic between PC and modem or between communication devices. It is mainly used in Telenet or VAN.
수신장치에서 데이터를 보내라는 요구로서 RTS 신호를 보내고, 데이터를 받을 준비가 되었으면 CTS 신호를 보낸다.The receiver sends an RTS signal as a request to send data, and a CTS signal when ready to receive data.
따라서, 수신장치가 CTS 신호를 보낼 때까지는 송신장치는 데이터를 송신하지 않게 되며, 결국 수신장치는 능동적으로 데이터의 송/수신을 제어할 수 있게 된다.Therefore, the transmitting apparatus does not transmit data until the receiving apparatus sends the CTS signal, so that the receiving apparatus can actively control the transmission / reception of the data.
RS-232C는 범용의 직렬 인터페이스로서 일반적으로 널리 사용되고 있으나, 전송속도가 느리고 전송거리가 짧으며, 잡음에 약하고 ±12[V]의 전원이 필요하게 되는 한계와 결점을 가지고 있다.RS-232C is widely used as a general-purpose serial interface, but has the limitations and drawbacks of slow transmission speed, short transmission distance, weak noise and power supply of ± 12 [V].
이를 극복하기 위해 나온 것이 RS-422/423/485이다. 여기에서 485는 422의 개량형이다.To overcome this, RS-422 / 423/485 came out. Where 485 is a refinement of 422.
RS-485는 버스방식에 적용할 수 있다. 그 구성을 보면 이더넷의 구조와 비슷한데 버스라인의 경우 전송로를 양단에서 종단하도록 되어 있다.RS-485 can be applied to the bus system. Its configuration is similar to that of Ethernet, but in the case of buslines, transmission lines are terminated at both ends.
따라서, 송신 회로는 양쪽의 종단을 구동할 수 있는 전류 용량이 필요하다(한쪽 종단의 2배).Therefore, the transmission circuit needs a current capacity capable of driving both ends (double the one end).
또 송신하지 않을 때는 높은 임피던스 값을 나타내어야 한다. 더구나 수신기를 다수 접속하려면 수신쪽의 입력 임피던스를 높여야만 한다.When not transmitting, high impedance should be indicated. Moreover, in order to connect multiple receivers, the input impedance of the receiver must be increased.
RS-485는 멀티 드롭(Multidrop, 분기)이 가능하다. 즉 하나의 라인에 32개까지 접속할 수 있다.RS-485 can be multidrop (branched). That is, up to 32 can be connected to one line.
도 1 은 종래 RS-485 통신모듈의 블록도로서 이에 도시된 바와 같이, 각각의 RS-485 통신모듈(10, 20)은 데이터를 수신하여 마이크로 프로세서(도시하지 않음)로 수신 신호(11, 21)를 입력시키는 수신부(12, 22)와 ; 상기 프로세서(도시하지 않음)로부터 출력되는 송신 신호(13, 23) 데이터를 송신하는 송신부(14, 24)로 구성되며, 상기 수신부(12, 22) 및 송신부(14, 24)에 의한 송신 상태와 수신 상태는 마이크로 프로세서(도시하지 않음)로부터 출력되는 송/수신 제어신호(15, 25)의 제어를 받아 결정된다.1 is a block diagram of a conventional RS-485 communication module, as shown in the drawing. Each RS-485 communication module 10, 20 receives data and receives a signal 11, 21 by a microprocessor (not shown). Receivers 12 and 22 for inputting; And a transmission unit 14, 24 for transmitting data of the transmission signals 13, 23 output from the processor (not shown), and the transmission states of the reception units 12, 22 and the transmission units 14, 24, and the like. The reception state is determined under the control of the transmission / reception control signals 15 and 25 output from the microprocessor (not shown).
또한, RS-485 통신모듈(10, 20)간의 통신 선로에는 신호 반사에 의한 신호의 왜곡을 방지하는 종단 저항(RL1, RL2)이 구비된다.In addition, termination lines RL1 and RL2 are provided on the communication line between the RS-485 communication modules 10 and 20 to prevent distortion of the signal due to signal reflection.
상기와 같이 구성된 종래 RS-485 통신모듈의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional RS-485 communication module configured as described above are as follows.
먼저, RS-485 통신모듈(10)에서 데이터가 송신되는 경우를 살펴보면, 마이크로 프로세서(도시하지 않음)로부터 출력되는 송/수신 제어신호(15)가 수신 상태인 '로우”레벨(Low level 이하 'L”이라 표시함)에서 송신 상태인 '하이”레벨(High level 이하 'H”라 표시함)로 절환되고, 상기와 같이 절환된 'H' 상태의 송/수신 제어신호(15)의 제어를 받아 소정의 송신 데이터 신호인 송신 신호(13)가 송신부(14)를 통하여 데이터가 출력`되고, 종단 저항(RL1) 양단에 접속된 통신 선로(도시하지 않음)를 통해 출력된다.First, referring to a case in which data is transmitted from the RS-485 communication module 10, a 'low' level (lower level or less) in which a transmission / reception control signal 15 output from a microprocessor (not shown) is received. L ”) is switched to the“ high ”level (indicated as“ H ”below the high level) which is the transmission state, and the control of the transmit / receive control signal 15 of the“ H ”state switched as described above is controlled. The transmission signal 13, which is a predetermined transmission data signal, is output through the transmission unit 14, and is output through a communication line (not shown) connected to both ends of the termination resistor RL1.
상기와 같이 전송된 데이터는 종단 저항(RL2)을 통해 수신 RS-485 통신모듈(20)의 수신부(22)에 도착된다.The data transmitted as described above arrives at the receiving unit 22 of the receiving RS-485 communication module 20 through the termination resistor RL2.
이때, 송/수신 제어신호(25)는 수신 상태가 되어 있어야 한다.At this time, the transmission / reception control signal 25 should be in a reception state.
전기적 수신 신호(21)는 상기 RS-485 통신모듈(10)의 송신 데이터가 된다.The electrical reception signal 21 becomes transmission data of the RS-485 communication module 10.
또한, RS-485 통신모듈(20)이 송신할 경우 RS-485 통신모듈(10)이 송신되고 RS-485 통신모듈(20)이 수신했던 동작의 반대가 된다.In addition, when the RS-485 communication module 20 transmits, the RS-485 communication module 10 is transmitted and becomes the opposite of the operation received by the RS-485 communication module 20.
상기에 설명한 종래의 RS-485 통신 모듈의 경우, 같은 통신 선로에 RS-485 통신모듈(10, 20) 외의 다른 통신모듈이 같이 연결 될 수 있다.In the conventional RS-485 communication module described above, other communication modules other than the RS-485 communication modules 10 and 20 may be connected to the same communication line.
이때, 특정한 통신모듈이 정전기 등의 전기적 충격이 발생될 경우 통신 선로상에 연결된 통신모듈 전체에 영향을 주게 된다.At this time, when an electric shock such as static electricity occurs in a specific communication module, it affects the entire communication module connected on the communication line.
즉, 통신모듈 전체를 파손시킬 수도 있는 문제점을 갖고 있었다.That is, there was a problem that may damage the entire communication module.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 창안된 것으로, RS-485 통신모듈을 전기적으로 절연시켜 통신모듈과 마이크로 프로세서를 보호하고, 송/수신 제어신호를 마이크로 프로세서에서 일일이 관장하지 않고 송신 신호가 감지될 때만 자동으로 송신 상태로 제어신호를 절환하여 마이크로 프로세서의 효율을 극대화시킬 수 있도록 한, 절연형 통신모듈 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned problems. The present invention is to electrically insulate the RS-485 communication module to protect the communication module and the microprocessor, and does not manage the transmission / reception control signals in the microprocessor. It is an object of the present invention to provide an isolated communication module control apparatus and a control method thereof, in which a control signal is automatically switched to a transmission state only when a transmission signal is detected to maximize the efficiency of the microprocessor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절연형 통신모듈 제어장치는,Insulated communication module control apparatus of the present invention for achieving the above object,
마이크로 프로세서로 수신 데이터의 전기적 신호인 수신 신호를 입력하는 수신부와, 상기 마이크로 프로세서로부터 출력되는 전기적 신호인 송신 신호 데이터를 다른 RS-485 통신모듈에 송신하기 위한 송신부와, RS-485 통신모듈간의 신호 반사에 의한 신호의 왜곡을 방지하는 종단 저항으로 구성된 RS-485 통신모듈에 있어서,Signal between the receiving unit for inputting a receiving signal, which is an electrical signal of the received data to the microprocessor, a transmitting unit for transmitting the transmission signal data, which is an electrical signal output from the microprocessor, to another RS-485 communication module, and a signal between the RS-485 communication module In the RS-485 communication module composed of a terminating resistor to prevent distortion of the signal due to reflection,
상기 수신부 또는 송신부를 자동으로 제어하기 위한 송/수신 제어신호를 발생시키는 신호 감지부와 ;A signal detector for generating a transmission / reception control signal for automatically controlling the receiver or the transmitter;
RS-485 통신모듈간의 직류(DC)적 절연을 위한 펄스 트랜스 ; 및,Pulse transformer for DC isolation between RS-485 communication modules; And,
RS-485 통신모듈간의 직류적 절연 및 교류적 신호만을 통과시키기 위한 커플링 콘덴서를 추가하여 구성함을 특징으로 한다.It is characterized by the addition of a coupling capacitor for passing only DC insulation and AC signals between RS-485 communication modules.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절연형 통신모듈 제어방법은,In addition, the insulating communication module control method of the present invention for achieving the above object,
마이크로 프로세서로부터 송신 신호를 출력하는 제 1 단계와 ;A first step of outputting a transmission signal from the microprocessor;
상기 제 1 단계에서 마이크로 프로세서로부터 출력된 송신 신호에 의해 신호 감지부와 송신부를 인에이블시키는 제 2 단계와 ;A second step of enabling a signal detector and a transmitter by a transmission signal output from the microprocessor in the first step;
상기 제 2 단계에서 인에이블된 송신부 출력에 의해 펄스 트랜스를 구동하는 제 3 단계와 ;A third step of driving a pulse transformer by the transmitter output enabled in the second step;
상기 제 3 단계에서 펄스 트랜스를 구동시킨 송신 신호가 커플링 콘덴서를 통과하여 통신 선로상에 교류적 신호만 전달하는 제 4 단계와 ;A fourth step of transmitting only an alternating signal on a communication line through a coupling capacitor by a transmission signal driving the pulse transformer in the third step;
상기 제 4 단계에서 통신 선로상에 전달된 수신 데이터가 커플링 콘덴서를 통과하여 펄스 트랜스를 구동하는 제 5 단계와 ;A fifth step of driving the pulse transformer by receiving data transmitted on the communication line in the fourth step through a coupling capacitor;
상기 제 5 단계에서 펄스 트랜스의 구동에 의해 유기된 교류적 신호를 수신부로 입력하여 마이크로 프로세서를 구동하는 제 6 단계와 ;A sixth step of driving the microprocessor by inputting an alternating signal induced by the driving of the pulse transformer in the fifth step into a receiving unit;
상기 제 6 단계에서 마이크로 프로세서로 입력된 수신 데이터를 처리하는 제 7 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.And a seventh step of processing the received data input to the microprocessor in the sixth step.
도 1 은 종래의 RS-485 통신모듈 블록 구성도,1 is a block diagram of a conventional RS-485 communication module,
도 2 는 본 발명에 의한 절연형 통신모듈 제어장치의 블록 구성도,2 is a block diagram of an insulated communication module control apparatus according to the present invention;
도 3 은 도 2 의 신호 감지부에 대한 내부 회로도,3 is an internal circuit diagram of the signal detector of FIG. 2;
도 4 는 본 발명에 따른 절연형 통신모듈 제어방법의 동작 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an operation of a control method of an insulated communication module according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 수신 신호 2 : 수신부1: receiving signal 2: receiving unit
3 : 송신 신호 4 : 송신부3: transmission signal 4: transmission unit
5 : 신호 감지부 6 : 펄스 트랜스5 signal detection unit 6 pulse transformer
7 : 커플링 콘덴서7: coupling capacitor
5A : 미분 회로 5B : 충/방전 회로5A: Differential Circuit 5B: Charge / Discharge Circuit
BF1~BF3 : 버퍼 C1, C2 : 콘덴서BF1 to BF3: Buffer C1, C2: Condenser
R1, R2 : 저항 D1 : 다이오드.R1, R2: resistor D1: diode.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 절연형 통신모듈 제어장치는 도 2 에 도시한 바와 같이, 마이크로 프로세서(도시하지 않음)로 수신 데이터의 전기적 신호인 수신 신호(1)를 입력하는 수신부(2)와, 상기 마이크로 프로세서(도시하지 않음)로부터 출력되는 전기적 신호인 송신 신호(3) 데이터를 다른 RS-485 통신모듈에 송신하기 위한 송신부(4)와, RS-485 통신모듈간의 신호 반사에 의한 신호의 왜곡을 방지하는 종단 저항(RL)으로 구성된 RS-485 통신모듈에 있어서, 상기 수신부(2) 또는 송신부(4)를 자동으로 제어하기 위한 송/수신 제어신호를 발생시키는 신호 감지부(5)와 ; RS-485 통신모듈간의 직류(DC)적 절연을 위한 펄스 트랜스(6) ; 및, RS-485 통신모듈간의 직류적 절연 및 교류적 신호만을 통과시키기 위한 커플링 콘덴서(7)를 추가하여 구성한다.As shown in FIG. 2, an insulated communication module control device according to the present invention includes a receiver 2 for inputting a received signal 1 which is an electrical signal of received data to a microprocessor (not shown), and the microprocessor. Transmitter 4 for transmitting the transmission signal (3) data, which is an electrical signal output from (not shown), to another RS-485 communication module, and to prevent distortion of the signal due to signal reflection between the RS-485 communication module An RS-485 communication module composed of a termination resistor (RL), comprising: a signal detector (5) for generating a transmission / reception control signal for automatically controlling the receiver (2) or the transmitter (4); A pulse transformer 6 for DC isolation between RS-485 communication modules; And a coupling capacitor (7) for passing only direct current insulation and alternating current signals between the RS-485 communication modules.
상기 신호 감지부(5)는 도 3 에 도시한 바와 같이, 마이크로 프로세서로부터 입력되는 송신 신호(3)를 미분하기 위한 미분 회로(5A)와 ; 상기 미분 회로(5A)에서 미분된 신호를 충/방전시켜 송/수신 제어신호를 출력하는 충/방전 회로(5B)를 포함하여 구성한다.As shown in Fig. 3, the signal detection section 5 includes: a differential circuit 5A for differentiating the transmission signal 3 input from the microprocessor; And a charge / discharge circuit 5B for charging / discharging the signal differentiated in the differential circuit 5A to output a transmission / reception control signal.
미설명 부호 (BF1~BF3)는 입력 신호를 버퍼링하는 버퍼이고, (C1, C2)는 콘덴서이며, (R1, R2)는 저항, (D1)은 다이오드이다.Reference numerals BF1 to BF3 denote buffers for buffering input signals, C1 and C2 are capacitors, R1 and R2 are resistors, and D1 are diodes.
상기와 같이 구성한 본 발명의 절연형 통신모듈 제어장치는, 먼저 송신시 송신 신호(3)가 송신부(4)와 신호 감지부(5)에 전달된다.In the insulation communication module control apparatus of the present invention configured as described above, when transmitting, the transmission signal 3 is first transmitted to the transmission unit 4 and the signal detection unit 5.
신호 감지부(5)는 수신 상태를 송신 상태로 절환하고, 송신부(4)는 송신 데이터를 종단 저항(RL)을 통과하여 펄스 트랜스(6)의 1차 측에 신호를 전달한다.The signal detection unit 5 switches the reception state to the transmission state, and the transmission unit 4 transmits a signal to the primary side of the pulse transformer 6 through the termination resistor RL.
여기서, 상기 신호 감지부(5)는 평상시에는 수신 상태로 있다가 송신 데이터가 감지되면 송신부(4)를 작동시키고 수신부(2)를 비활성화 시키는 자동 송/수신 제어신호를 발생하기 위한 회로이다.Here, the signal detecting unit 5 is a circuit for generating an automatic transmission / reception control signal which is normally in a reception state and operates a transmitting unit 4 and deactivates the receiving unit 2 when transmission data is detected.
상기 신호 감지부(5)의 동작 중 먼저 송신 신호(3)가 없는 수신 상태를 설명한다.First, the reception state without the transmission signal 3 will be described during the operation of the signal detection unit 5.
송신 신호(3)가 없는 상태, 즉 버퍼(BF1)의 출력이 'L”로 되어 있으며, 콘덴서(C1)를 통과한 저항(R1)의 전압은 'L”상태가 된다.In the absence of the transmission signal 3, that is, the output of the buffer BF1 is 'L', and the voltage of the resistor R1 passing through the capacitor C1 is in the 'L' state.
따라서, 버퍼(BF2)로의 출력도 'L”상태가 되고, 결국 버퍼(BF3)의 출력신호는 'L'가 된다.Therefore, the output to the buffer BF2 also becomes 'L' state, and eventually the output signal of the buffer BF3 becomes 'L'.
즉, 송/수신 제어신호가 “L”상태가 되면 수신 상태인 것이다.That is, when the transmit / receive control signal is in the “L” state, it is in a receiving state.
반면에, 송신 신호(3)가 'H”상태로 변동하게 되면, 저항(R1)에는 송신 신호(3)가 'H'가 될 때 “H'로 유기되고 버퍼(BF2)의 출력도 'H”상태가 된다.On the other hand, if the transmission signal 3 changes to the 'H' state, the resistance R1 is induced to "H" when the transmission signal 3 becomes 'H' and the output of the buffer BF2 is also 'H'. State.
상기와 같이 버퍼(BF2)에서 출력되는 'H”상태는 다이오드(D1)를 통과하여 콘덴서(C2)에 충전되고 저항(R2)에 의해 방전된다.As described above, the 'H' state output from the buffer BF2 is charged through the diode D1 to the capacitor C2 and discharged by the resistor R2.
따라서, 버퍼(BF3)는 저항(R2)에 의해 방전되기 전까지는 “H”상태 즉, 송신 상태로 유지하게 된다.Therefore, the buffer BF3 is maintained in the "H" state, that is, the transmission state until discharged by the resistor R2.
이때의 콘덴서(C2)와 저항(R2)의 시정수는 통신 속도와 통신 규약(Protocol)에 따라 적절히 선택해야 한다.At this time, the time constants of the capacitor C2 and the resistor R2 should be appropriately selected according to the communication speed and the protocol.
한편, 상기 펄스 트랜스(6)는 트랜스 고유의 특성인 교류적 신호만을 펄스 트랜스(6)의 2차 측에 전달하고, 상기와 같이 펄스 트랜스(6)의 2차 측에 유도된 송신 데이터 신호는 다시 커플링 콘덴서(7)를 통과하여 통신 선로상으로 교류적 신호만 전달한다.On the other hand, the pulse transformer 6 transmits only an alternating signal, which is a characteristic unique to the transformer, to the secondary side of the pulse transformer 6, and the transmission data signal induced to the secondary side of the pulse transformer 6 as described above Again passing through the coupling capacitor (7) transfers only the alternating signal on the communication line.
이때, 상기 커플링 콘덴서(7)는 콘덴서 고유의 특성상 교류성분만 통신 선로상에 전달하게 되는 것이다.At this time, the coupling capacitor 7 is to transfer only the AC component on the communication line due to the inherent characteristics of the capacitor.
이로써 통신 선로와 통신모듈과는 직류적으로 절연된 상태가 되는 것이다.As a result, the communication line and the communication module are insulated from the DC.
즉, 송신 데이타의 교류적 성분만 통신 선로상으로 유도된 전기적 신호로 전달되고, 직류적 신호는 절연된 상태가 되는 것이다.That is, only the AC component of the transmission data is transmitted as an electric signal induced on the communication line, and the DC signal is insulated.
또한, 수신시에도 다른 통신모듈에서 통신 선로상에 송신 데이터를 전달하면, 커플링 콘덴서(7)에서 데이터에 해당하는 교류 신호만 펄스 트랜스(6)의 2차 측에 유도시키며, 상기 펄스 트랜스(6)는 송신 때와 똑같이 1차 측에 신호를 유도시킨다.In addition, when the transmission data is transmitted by the other communication module on the communication line at the time of reception, only the AC signal corresponding to the data in the coupling capacitor 7 is induced to the secondary side of the pulse transformer 6, and the pulse transformer ( 6) induces a signal on the primary side as in transmission.
상기와 같이 펄스 트랜스(6)의 1차 측에 유기된 교류적 신호는 종단 저항(RL)에 의해 전압화되며, 이를 수신부(2)에서 수신 신호(1)로 마이크로 프로세서(도시하지 않음)에 전달하게 된다.As described above, the alternating signal induced on the primary side of the pulse transformer 6 is voltageized by the termination resistor RL, which is transmitted from the receiver 2 to the microprocessor (not shown) as the received signal 1. Will be delivered.
여기서, 상기 종단 저항(RL)은 펄스 트랜스(6)의 특성에만 국한되므로 일정한 값은 동일한 통신모듈에 적용하면 되고, 사용자가 별도로 통신 선로상에 설치할 필요 없이 통신모듈상에 내장하면 되므로 종단 저항(RL)에 의한 신뢰성 향상에 효과를 증대할 수 있다.Here, the termination resistor RL is limited only to the characteristics of the pulse transformer 6 so that a constant value may be applied to the same communication module, and the user may embed the terminal resistor on the communication module without installing it on the communication line. The effect can be increased to improve the reliability by RL).
상기 동작을 순서도로 도시하면 도 4 에 도시한 바와 같이, 마이크로 프로세서로부터 송신 신호를 출력하는 제 1 단계(S1)와 ; 상기 제 1 단계(S1)에서 마이크로 프로세서로부터 출력된 송신 신호에 의해 신호 감지부와 송신부를 인에이블시키는 제 2 단계(S2)와 ; 상기 제 2 단계(S2)에서 인에이블된 송신부 출력에 의해 펄스 트랜스를 구동하는 제 3 단계(S3)와 ; 상기 제 3 단계(S3)에서 펄스 트랜스를 구동시킨 송신 신호가 커플링 콘덴서를 통과하여 통신 선로상에 교류적 신호만 전달하는 제 4 단계(S4)와 ; 상기 제 4 단계(S4)에서 통신 선로상에 전달된 수신 데이터가 커플링 콘덴서를 통과하여 펄스 트랜스를 구동하는 제 5 단계(S5)와 ; 상기 제 5 단계(S5)에서 펄스 트랜스의 구동에 의해 유기된 교류적 신호를 수신부로 입력하여 마이크로 프로세서를 구동하는 제 6 단계(S6)와 ; 상기 제 6 단계(S6)에서 마이크로 프로세서로 입력된 수신 데이터를 처리하는 제 7 단계(S7)로 이루어진다.4 illustrates a first step S1 of outputting a transmission signal from a microprocessor as shown in FIG. 4; A second step (S2) of enabling the signal detector and the transmitter by the transmission signal output from the microprocessor in the first step (S1); A third step (S3) of driving a pulse transformer by the transmitter output enabled in the second step (S2); A fourth step (S4) of transmitting the alternating signal only on the communication line through the coupling capacitor, when the transmission signal driving the pulse transformer in the third step (S3); A fifth step (S5) of driving the pulse transformer by receiving data transmitted on the communication line in the fourth step (S4) through a coupling capacitor; A sixth step (S6) of driving the microprocessor by inputting an alternating signal induced by the driving of the pulse transformer in the fifth step (S5) to the receiver; In the sixth step S6, a seventh step S7 of processing the received data input to the microprocessor is performed.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 절연형 통신모듈 제어장치는, RS-485 통신모듈을 전기적으로 절연시켜 통신모듈과 마이크로 프로세서를 보호하고, 송/수신 제어신호를 마이크로 프로세서에서 일일이 관장하지 않고 송신신호가 감지될 때만 자동으로 송신상태로 제어신호를 절환하여 마이크로 프로세서의효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the insulated communication module control apparatus according to the present invention electrically insulates the RS-485 communication module to protect the communication module and the microprocessor, and does not manage the transmission / reception control signals from the microprocessor. Only when a transmission signal is detected, the control signal is automatically switched to a transmission state, thereby maximizing the efficiency of the microprocessor.
따라서, RS-485 통신모듈간에 직류적 절연관계를 확고히 함으로써 모듈 상호간의 전기적 충격에 따른 통신모듈의 영향을 극소화시키고, 이로 인하여 통신의 신뢰성과 효율성을 극대화할 수 있으며 자동 송수신 절환에 따른 마이크로 프로세서의 효율도 최대화 할 수 있다.Therefore, the DC-insulation relationship between RS-485 communication modules is firmed to minimize the influence of communication modules due to electric shocks between the modules, thereby maximizing the reliability and efficiency of communication. Efficiency can also be maximized.
본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to the specific examples described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
Claims (3)
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