CN204965416U - Rs485总线串口装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种RS485总线串口装置,其关键在于:包括UART接口、磁隔离器、RS485总线收发器、RS485双绞线接口、隔离电源;所述UART接口经过所述磁隔离器与所述RS485总线收发器相连;所述RS485总线收发器上设置有RS485双绞线接口,所述RS485双绞线接口用于连接RS485双绞线,所述隔离电源为所述磁隔离器和所述RS485总线收发器供电;还设置有外壳,所述UART接口和所述RS485双绞线接口安装在所述外壳上。有益效果:采用磁隔离器的RS485总线串口装置,结构简单,传输速度大大提升,且自身功耗较低,避免了因光耦开关速度慢造成的数据延迟。
Description
技术领域
本实用新型涉及串行通信技术领域,具体地说,是一种RS485总线串口装置。
背景技术
在RS485通讯总线中,由于实际应用现场的环境十分复杂,往往存在着高电压、大电流的危害,所以隔离是十分必要的。RS485接口的隔离由电源隔离与信号隔离两部分组成。传统的光电隔离RS485方案采用DC/DC电源+485通信芯片+信号光耦隔离的模式,带光耦的电路模块复杂,导致RS485通讯总线的功耗较大;且光耦传输的延迟较大,光耦的开关速度较慢,导致数据在RS485通讯总线中的传输速度很慢。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种功耗低、传输速度快的RS485总线串口装置。
一种RS485总线串口装置,其关键在于:包括UART接口、磁隔离器、RS485总线收发器、RS485双绞线接口、隔离电源;所述UART接口经过所述磁隔离器与所述RS485总线收发器相连;所述RS485总线收发器上设置有RS485双绞线接口,所述RS485双绞线接口用于连接RS485双绞线,所述隔离电源为所述磁隔离器和所述RS485总线收发器供电;还设置有外壳,所述UART接口和所述RS485双绞线接口安装在所述外壳上。
基于上述结构的RS485总线串口装置,使用时,将RS485双绞线插在所述RS485双绞线接口上,所述UART接口连接计算机等设备,即可实现数据传输过程中的磁隔离。
进一步地,所述UART接口与所述磁隔离器之间为双向通信,所述磁隔离器与所述RS485总线收发器之间为双向通信,所述RS485总线收发器与所述RS485双绞线接口之间为双向通信。
在具体实施例时,所述磁隔离器采用功耗较低的三通道数字隔离器ADUM1301,所述RS485总线收发器采用MAX13085。
更进一步地,所述UART接口设置有接收端RX、发送端TX和方向控制端DIR;所述UART接口的接收端RX经过电阻R1后接在所述磁隔离器的VIB端,所述UART接口的接收端RX还经电阻R3后连接在三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极经电阻R5后接电源VDD_3.3-485,所述三极管Q1的发射极接第一地端gnd1;所述UART接口的发送端TX经电阻R4后接在所述磁隔离器的VOC端;所述UART接口的方向控制端DIR经电阻R2后与所述磁隔离器的VIA端相连,且所述磁隔离器的VIA端也经所述电阻R5后接所述电源VDD_3.3-485;所述磁隔离器的VDD1端和VE1端都接所述电源VDD_3.3-485;所述磁隔离器的地端GND1接第一地端gnd1;
所述磁隔离器的VOA端接所述RS485总线收发器的RE端,且所述磁隔离器的VOA端还与所述RS485总线收发器的DE端相连;所述磁隔离器的VOB端接所述RS485总线收发器的DI端,所述磁隔离器的VIC端与所述RS485总线收发器的RO端相连;所述磁隔离器的地端GND2接第二地端gnd2;所述磁隔离器的VDD2和VE2都接电源VDD_485,且所述电源VDD_485经电容C1后接第二地端gnd2;
所述RS485总线收发器的B端接所述RS485双绞线接口的B端;所述RS485总线收发器的A端接所述RS485双绞线接口的A端;所述RS485总线收发器的A端和B端之间跨接瞬变抑制二极管Z1;所述RS485总线收发器的A端经反向稳压二极管Z2后接第二地端gnd2,所述RS485总线收发器的B端经反向稳压二极管Z3后接第二地端gnd2,所述RS485总线收发器的VCC端接所述电源VDD_485,所述RS485总线收发器的GND端接所述第二地端gnd2。
有益效果:采用磁隔离器的RS485总线串口装置,结构简单,传输速度大大提升,且自身功耗较低,避免了因光耦开关速度慢造成的数据延迟。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图;
图2为图1的电路原理图;
图3为图1中的隔离电源电路原理图;
图4为本实用新型的装置外壳图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示的一种RS485总线串口装置,其关键在于:包括UART接口1、磁隔离器2、RS485总线收发器3、RS485双绞线接口4、隔离电源5;所述UART接口1经过所述磁隔离器2与所述RS485总线收发器3相连;所述RS485总线收发器3上设置有RS485双绞线接口4,所述RS485双绞线接口4用于连接RS485双绞线,所述隔离电源5为所述磁隔离器2和所述RS485总线收发器3供电,所述隔离电源5的电路原理图如图3所示;还设置有外壳6,所述UART接口1和所述RS485双绞线接口4安装在所述外壳6上,所述外壳6示意图如图4所示。
基于上述结构的RS485总线串口装置,使用时,将RS485双绞线插在所述RS485双绞线接口4上,所述UART接口1连接计算机等设备,即可实现数据传输过程中的磁隔离。
从图1还可以看出,所述UART接口1与所述磁隔离器2之间为双向通信,所述磁隔离器2与所述RS485总线收发器3之间为双向通信,所述RS485总线收发器3与所述RS485双绞线接口4之间为双向通信。
在本实施例中,所述磁隔离器2采用功耗较低的三通道数字隔离器ADUM1301,所述RS485总线收发器3采用MAX13085。
通过图2可以看出,所述UART接口1设置有接收端RX、发送端TX和方向控制端DIR;所述UART接口1的接收端RX经过电阻R1后接在所述磁隔离器2的VIB端,所述UART接口1的接收端RX还经电阻R3后连接在三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极经电阻R5后接电源VDD_3.3-485,所述三极管Q1的发射极接第一地端gnd1;所述UART接口1的发送端TX经电阻R4后接在所述磁隔离器2的VOC端;所述UART接口1的方向控制端DIR经电阻R2后与所述磁隔离器2的VIA端相连,且所述磁隔离器2的VIA端也经所述电阻R5后接所述电源VDD_3.3-485;所述磁隔离器2的VDD1端和VE1端都接所述电源VDD_3.3-485;所述磁隔离器2的地端GND1接第一地端gnd1;
所述磁隔离器2的VOA端接所述RS485总线收发器3的RE端,且所述磁隔离器2的VOA端还与所述RS485总线收发器3的DE端相连;所述磁隔离器2的VOB端接所述RS485总线收发器3的DI端,所述磁隔离器2的VIC端与所述RS485总线收发器3的RO端相连;所述磁隔离器2的地端GND2接第二地端gnd2;所述磁隔离器2的VDD2和VE2都接电源VDD_485,且所述电源VDD_485经电容C1后接第二地端gnd2;
所述RS485总线收发器3的B端接所述RS485双绞线接口4的B端;所述RS485总线收发器3的A端接所述RS485双绞线接口4的A端;所述RS485总线收发器3的A端和B端之间跨接瞬变抑制二极管Z1;所述RS485总线收发器3的A端经反向稳压二极管Z2后接第二地端gnd2,所述RS485总线收发器3的B端经反向稳压二极管Z3后接第二地端gnd2,所述RS485总线收发器3的VCC端接所述电源VDD_485,所述RS485总线收发器3的GND端接所述第二地端gnd2。
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、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种RS485总线串口装置,其特征在于:包括UART接口(1)、磁隔离器(2)、RS485总线收发器(3)、RS485双绞线接口(4)、隔离电源(5);所述UART接口(1)经过所述磁隔离器(2)与所述RS485总线收发器(3)相连;所述RS485总线收发器(3)上设置有RS485双绞线接口(4),所述RS485双绞线接口(4)用于连接RS485双绞线,所述隔离电源(5)为所述磁隔离器(2)和所述RS485总线收发器(3)供电;还设置有外壳(6),所述UART接口(1)和所述RS485双绞线接口(4)安装在所述外壳(6)上。
2.根据权利要求1所述的RS485总线串口装置,其特征在于:所述UART接口(1)与所述磁隔离器(2)之间为双向通信,所述磁隔离器(2)与所述RS485总线收发器(3)之间为双向通信,所述RS485总线收发器(3)与所述RS485双绞线接口(4)之间为双向通信。
3.根据权利要求2所述的RS485总线串口装置,其特征在于:所述磁隔离器(2)采用三通道数字隔离器ADUM1301,所述RS485总线收发器(3)采用MAX13085。
4.根据权利要求3所述的RS485总线串口装置,其特征在于:
所述UART接口(1)设置有接收端RX、发送端TX和方向控制端DIR;所述UART接口(1)的接收端RX经过电阻R1后接在所述磁隔离器(2)的VIB端,所述UART接口(1)的接收端RX还经电阻R3后连接在三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极经电阻R5后接电源VDD_3.3-485,所述三极管Q1的发射极接第一地端gnd1;所述UART接口(1)的发送端TX经电阻R4后接在所述磁隔离器(2)的VOC端;所述UART接口(1)的方向控制端DIR经电阻R2后与所述磁隔离器(2)的VIA端相连,且所述磁隔离器(2)的VIA端也经所述电阻R5后接所述电源VDD_3.3-485;所述磁隔离器(2)的VDD1端和VE1端都接所述电源VDD_3.3-485;所述磁隔离器(2)的地端GND1接第一地端gnd1;
所述磁隔离器(2)的VOA端接所述RS485总线收发器(3)的RE端,且所述磁隔离器(2)的VOA端还与所述RS485总线收发器(3)的DE端相连;所述磁隔离器(2)的VOB端接所述RS485总线收发器(3)的DI端,所述磁隔离器(2)的VIC端与所述RS485总线收发器(3)的RO端相连;所述磁隔离器(2)的地端GND2接第二地端gnd2;所述磁隔离器(2)的VDD2和VE2都接电源VDD_485,且所述电源VDD_485经电容C1后接第二地端gnd2;
所述RS485总线收发器(3)的B端接所述RS485双绞线接口(4)的B端;所述RS485总线收发器(3)的A端接所述RS485双绞线接口(4)的A端;所述RS485总线收发器(3)的A端和B端之间跨接瞬变抑制二极管Z1;所述RS485总线收发器(3)的A端经反向稳压二极管Z2后接第二地端gnd2,所述RS485总线收发器(3)的B端经反向稳压二极管Z3后接第二地端gnd2,所述RS485总线收发器(3)的VCC端接所述电源VDD_485,所述RS485总线收发器(3)的GND端接所述第二地端gnd2。
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