CN203708240U - Rf-485信号转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种RF-485信号转换器，包括微处理器、电源转换模块、信号模块及无线模块，其中，微处理器、信号模块及无线模块均与电源转换模块连接，无线模块与微处理器连接。信号模块包括485接口芯片及与485接口芯片连接的光耦合器，光耦合器与微处理器连接。本实用新型整体结构简单，便于实现，成本低，本实用新型应用时实现了无线信号到有线信号的相互转换，在应用系统工程中转换及传输信号的可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，具体是RF-485信号转换器。
背景技术
信息化是人类社会进步发展到一定阶段所产生的一个新阶段。信息化是建立在计算机技术、数字化技术和生物工程技术等先进技术基础上产生的。信息化使人类以更快更便捷的方式获得并传递人类创造的一切文明成果。在信息化这个新阶段里，人类生存的一切领域，在政治、商业，甚至个人生活中，都是以信息的获取、加工、传递和分配为基础。信息必然伴随着信号，数字信号，模拟信号，无限信号，有线信号等，错综复杂的信号要成为有用必须要转换、处理。为了便于配有不同标准串行接口的计算机、外部设备或智能仪器之间进行远程数据通信，需要进行标准串行接口的相互转换。目前有许多DA-AD数模、模数转换芯片，实现对信号性质的转换，也有很多接口转换器，如232-485 转换器，其兼容RS-232、RS-485标准，能够将单端的RS-232信号转换为平衡差分的RS-485信号。
随着社会发展，各种无线射频信号进入系统，为方便调试，工程师们希望有无线信号与广泛使用的有线信号相互交互的转换器件。然而，现今未见相应的器件，也未见相关的报道。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种能实现无线信号与有线信号相互转换的RF-485信号转换器。
本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：RF-485信号转换器，包括微处理器、电源转换模块、信号模块及无线模块，所述微处理器、信号模块及无线模块均与电源转换模块连接，无线模块与微处理器连接；所述信号模块包括485接口芯片及与485接口芯片连接的光耦合器，所述光耦合器与微处理器连接。本实用新型应用时接入直流电，直流电经过电源转换模块降压后为微处理器、信号模块及无线模块供电，本实用新型的信号模块接收前端装置发出的485信号通过485接口芯片转换，再进入微处理器处理，微处理器处理完信号后通过其I/O口发出信号给无线模块，无线模块再发送无线信号，本实用新型应用时，微处理器也可接收无线模块发送的信号，再经过信号模块发送至前端装置。
进一步的，所述信号模块还包括吸收回路，所述吸收回路包括第一电容、第二电容、第一稳压管、第二稳压管及第三稳压管，所述485接口芯片包括差分输入端A和差分输入端B，所述第一稳压管负极和第二稳压管负极均连接在485接口芯片中差分输入端B连接的线路上，第二稳压管正极和第三稳压管负极连接在485接口芯片中差分输入端A连接的线路上，所述第一电容和第二电容均有一端接地，第一电容相对接地端的另一端连接在差分输入端B连接的线路上，第二电容相对接地端的另一端连接在差分输入端B连接的线路上。
为了减少线路上传输信号的反射，进一步的，所述信号模块还包括第二电阻，第二电阻的两端分别与差分输入端A和差分输入端B连接。
进一步的，所述电源转换模块包括电源转换芯片和第四电容，所述第四电容一端与电源转换芯片输入端连接，其另一端接地。其中，第四电容作为旁路电容用于滤除纹波使电流更加稳定。
进一步的，所述电源转换模块还包括极性电容，所述极性电容正极与电源转换芯片输出端连接，其负极接地。其中，极性电容在电路通电和断电时可进行充电和放电，起缓冲过渡，避免通电或断电瞬间电脉冲损坏本实用新型内芯片。由于工程环境比较复杂，现场常有各种形式的干扰源，本实用新型通过吸收回路对485总线输入端进行保护。
为了便于对电源转换模块的工作状态进行指示，进一步的，所述电源转换模块还包括第一电阻和发光二极管，所述发光二极管正极串接第一电阻后与电源转换芯片的输出端连接，电源转换模块的电源输出端连接在电源转换芯片输出端与第一电阻之间的线路上。
进一步的，所述电源转换芯片采用的芯片型号为MPC1700。
进一步的，所述无线模块采用的芯片型号为JRF-P20TRX4。
进一步的，所述微处理器采用单片机。
进一步的，所述光耦合器的数量为三个，三个光耦合器分别与微处理器的RX、TX及RD三个管脚一一对应连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：（1）本实用新型能把接收的无线射频信号转换为比较通用的RS485信号，同样，系统发出的各种信号变为RS485信号也可以通过本实用新型变为无限信号发射出去，进而使本实用新型能实现无线信号到有线信号的相互转换。
（2）本实用新型可作为无线信号接收器和发射器达到在不用布线的情况下远距离信号传输最远可达到100米以上， 本实用新型在应用系统工程中转换及传输信号的可靠性高，在通常的环境条件下，24 小时连续开机，系统的通信始终处于正常状态，整机性能满足了现场工程的需要。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中信号模块的结构示意图电源转换模块的结构示意图；
图3为图1中电源转换模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于上此。
实施例1
如图1及图2所示，RF-485信号转换器，包括微处理器、电源转换模块、信号模块及无线模块，微处理器、信号模块及无线模块均与电源转换模块连接，无线模块与微处理器连接，信号模块包括485接口芯片和光耦合器。本实施例的微处理器采用PIC16LF1936单片机，无线模块采用JRF-P20TRX4芯片，485接口芯片采用SP3485芯片。
本实施例中光耦合器的数量为三个，分别为第一光耦合器QC1、第二光耦合器QC2及第三光耦合器QC3，其中，第一光耦合器QC1的3管脚和第三光耦合器的2管脚均接地，第一光耦合器QC1的2管脚与485接口芯片的R管脚连接，第一光耦合器QC1的4管脚连接微处理器的RX管脚，第一光耦合器QC1的4管脚还连接第六电阻R6后接电源，第一光耦合器的1管脚连接第三电阻R3后接电源。第二光耦合器QC2的1管脚连接电阻R7后接电源，第二光耦合器QC2的2管脚与微处理器的RD管脚连接，第二光耦合器QC2的4管脚接电源，第二光耦合器QC2的3管脚与485接口芯片的RE和DE两个管脚连接，第二光耦合器QC2的3管脚还连接第四电阻R4后接地。第三光耦合器QC3的4管脚接第八电阻R8后接电源，第三光耦合器QC3的3管脚与微处理器的TX管脚连接，第三光耦合器QC3的1管脚与485接口芯片的D管脚连接，第三光耦合器QC3的1管脚还连接第五电阻R5后接电源。本实施例中第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5三者的阻值应在合适的范围内，第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5三者的阻值较大，第一光耦合器QC1、第二光耦合器QC2及第三光耦合器QC3三者的发光管截止进入饱和慢，若第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5三者的阻值较小，第一光耦合器QC1、第二光耦合器QC2及第三光耦合器QC3三者的发光管退出饱和慢。485接口芯片的VCC管脚接电源，485接口芯片的VCC管脚还连接有第三电容C3，第三电容C3相对连接VCC管脚端的另一端接地，485接口芯片的差分输入端A和差分输入端B用于外接前置装置，即前置装置发出的485信号由差分输入端A和差分输入端B输入。本实施例中信号模块中各器件连接的电源为经电源转换模块降压后的直流电。
本实施例的微处理器是该转换器的核心，进行无线信号与485信号分析传递。485信号由485接口芯片的差分输入端A和差分输入端B进入，并通过485接口芯片转变为数字信号，再通过第一光耦合器OC1到微控制器，微控制器处理后控制无线模块发出相应的无线信号。本实施例通电后一直处于扫描无线信号的状态，当收到无线信号通过无线模块进入微处理器，微处理器处理后通过第三光耦合器QC3，再通过485接口芯片向外传输。本实施例实现了无线信号到有线信号的相互转换，可作为无线信号接收器和发射器达到在不用布线的情况下远距离信号传输最远可达到100米以上， 本实施例在应用系统工程中转换及传输信号的可靠性高。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：本实施例采用SP3485芯片作为485信号的转换核心，实现数字信号和485信号的转换。RS-485 芯片的特性，接收器的检测灵敏度为± 200mV，即差分输入端 VA－VB ≥+200mV，输出逻辑 1，VA－VB ≤－200mV，输出逻辑 0。信号逆向同理。在应用系统工程的现场施工中，由于通信载体是双绞线， 它的特性阻抗为 120Ω左右， 所以线路设计时，在差分输入端A和差分输入端B之间设置第二电阻R2，第二电阻R2的两端分别与差分输入端A和差分输入端B连接，以减少线路上传输信号的反射。输出电路的设计要充分考虑到线路上的各种干扰及线路特性阻抗的匹配。由于工程环境 比较复杂，现场常有各种形式的干扰源，所以 485 总线的传输端一定要加有保护措施。在电路设计中采用第一电容C1、第二电容C2、第一稳压管DW1、第二稳压管DW2及第三稳压管DW3组成的吸收回路。485接口芯片设有差分输入端A和差分输入端B，第一稳压管DW1负极和第二稳压管DW2负极均连接在485接口芯片中差分输入端B与前置装置连接的线路上，第二稳压管DW2正极和第三稳压管DW3负极连接在485接口芯片中差分输入端A与前置装置连接的线路上，第一电容C1和第二电容C2均有一端接地，第一电容C1相对接地端的另一端连接在差分输入端B与前置装置连接的线路上，第二电容C2相对接地端的另一端连接在差分输入端B与前置装置连接的线路上。
实施例3
如图3所示，为了滤除纹波，使电流更加稳定，本实施例在实施例1或实施例2的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的电源转换模块包括电源转换芯片和第四电容C4，其中，电源转换芯片采用MCP1700，第四电容C4一端与电源转换芯片输入端连接，其另一端接地。
实施例4
本实施例在实施例3的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的电源转换模块还包括极性电容C5，其中，极性电容C5正极与电源转换芯片输出端连接，其负极接地。其中，极性电容C5在电路通电和断电时可进行充电和放电，起缓冲过渡，避免通电或断电时可能的瞬间电脉冲损坏转换器内各芯片。
实施例5
本实施例在实施例3或实施例4的基础上做出了如下进一步限定：为了便于对电源转换模块的工作状态进行指示，本实施例的电源转换模块还包括第一电阻R1和发光二极管LED1，其中，发光二极管LED1正极串接第一电阻R1后与电源转换芯片的输出端连接，电源转换模块的电源输出端连接在电源转换芯片输出端与第一电阻R1之间的线路上。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.RF-485信号转换器，其特征在于：包括微处理器、电源转换模块、信号模块及无线模块，所述微处理器、信号模块及无线模块均与电源转换模块连接，无线模块与微处理器连接；所述信号模块包括485接口芯片及与485接口芯片连接的光耦合器，所述光耦合器与微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述信号模块还包括吸收回路，所述吸收回路包括第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一稳压管（DW1）、第二稳压管（DW2）及第三稳压管（DW3），所述485接口芯片设有差分输入端A和差分输入端B，所述第一稳压管(DW1)负极和第二稳压管（DW2）负极均连接在485接口芯片中差分输入端B连接的线路上，第二稳压管（DW2）正极和第三稳压管（DW3）负极连接在485接口芯片中差分输入端A连接的线路上，所述第一电容（C1）和第二电容（C2）均有一端接地，第一电容（C1）相对接地端的另一端连接在差分输入端B连接的线路上，第二电容（C2）相对接地端的另一端连接在差分输入端B连接的线路上。
3.根据权利要求2所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述信号模块还包括第二电阻（R2），第二电阻（R2）的两端分别与差分输入端A和差分输入端B连接。
4.根据权利要求1所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述电源转换模块包括电源转换芯片和第四电容（C4），所述第四电容（C4）一端与电源转换芯片输入端连接，其另一端接地。
5.根据权利要求4所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述电源转换模块还包括极性电容（C5），所述极性电容（C5）正极与电源转换芯片输出端连接，其负极接地。
6.根据权利要求4所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述电源转换模块还包括第一电阻（R1）和发光二极管（LED1），所述发光二极管（LED1）正极串接第一电阻（R1）后与电源转换芯片的输出端连接，电源转换模块的电源输出端连接在电源转换芯片输出端与第一电阻（R1）之间的线路上。
7.根据权利要求4所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述电源转换芯片采用的芯片型号为MPC1700。
8.根据权利要求1所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述无线模块采用的芯片型号为JRF-P20TRX4。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述微处理器采用单片机。
10.根据权利要求9所述的RF-485信号转换器，其特征在于：所述光耦合器的数量为三个，三个光耦合器分别与微处理器的RX、TX及RD三个管脚一一对应连接。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112399415A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-23 | 浙江晨泰科技股份有限公司 | 一种低成本且易操作使电能表入网的Gateway |
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2013
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