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一种半双工RS232-RS485自动转换电路及通信设备

阅读：404发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种半双工RS232-RS485自动转换电路及通信设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本公开提供了一种半双工RS232-RS485自动转换电路及通信设备，包括RS232电平转换模块、RS485电平转换模块和收发转换电平产生模块，所述RS232电平转换模块与RS485电平转换模块通信连接，用于将RS232电平转换成TTL电平并输送给RS485电平转换模块，所述RS485电平转换模块用于将接收到的TTL电平转换模块转换成RS485差分电平；所述收发转换电平产生模块与RS232电平转换模块的输出端连接，用于根据接收到的TTL电平信号产生收发控制电平并发送给RS485电平转换模块，用于控制RS485电平转换模块的收发转换；解决了不同波特率需要切换延时时间的问题，转换电路在不同波特率下自动工作，不需要单独配置，成本较低。，下面是一种半双工RS232-RS485自动转换电路及通信设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，包括RS232电平转换模块、RS485电平转换模块和收发转换电平产生模块，所述RS232电平转换模块与RS485电平转换模块通信连接，用于将RS232电平转换成TTL电平并输送给RS485电平转换模块，所述RS485电平转换模块用于将接收到的TTL电平转换模块转换成RS485差分电平；所述收发转换电平产生模块与RS232电平转换模块的输出端连接，用于根据接收到的TTL电平信号产生收发控制电平并发送给RS485电平转换模块，用于控制RS485电平转换模块的收发转换。
2.如权利要求1所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，所述RS232电平转换模块包括一个RS232电平转换芯片，RS232收发电平分别通过第一限流电阻和第二限流电阻与所述RS232电平转换芯片连接，RS232电平转换芯片用于将RS232电平转换成TTL电平。
3.如权利要求1所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，所述RS485电平转换模块包括一个RS485电平转换芯片，所述RS485电平转换芯片用于将TTL电平转换成RS485差分电平，实现RS485通信。
4.如权利要求3所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，所述RS485电平转换芯片包括RS485电平正信号输出端和RS485电平负信号输出端，RS485电平正信号输出端与第三限流电阻串联后输出RS485电平正信号，RS485电平负信号输出端与第四限流电阻串联后输出RS485电平负信号；RS485电平正信号通过第一上拉电阻与第一电源连接，RS485电平负信号经过第一下拉电阻与接地线连接。
5.如权利要求4所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，所述第一上拉电阻和第一下拉电阻的阻值相同。
6.如权利要求4所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，所述RS485电平正信号输出端和RS485电平负信号输出端之间连接有终端电阻，所述终端电阻连接在第三限流电阻和第四限流电阻之后，所述终端电阻用于RS485通信的远距离组网。
7.如权利要求4所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，还包括RS485电平保护模块，所述RS485电平保护模块与RS485电平转换模块的差分电平输出端连接，用于保护输出的差分电平信号不被浪涌冲击。
8.如权利要求7所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，所述RS485电平保护模块其两个瞬态抑制二极管，分别将RS485电平转换模块的正负信号输出端与接地线连接，两个瞬态抑制二极管分别第三限流电阻和第四限流电阻之后。
9.如权利要求1所述的半双工RS232-RS485自动转换电路，其特征在于，所述收发转换电平产生模块为由555芯片及外围电路组成的单稳态电路。
10.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的半双工RS232-RS485自动转换电路。

说明书全文

一种半双工RS232-RS485自动转换电路及通信设备

技术领域

[0001] 本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种半双工RS232-RS485自动转换电路及通信设备。

背景技术

[0002] 本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

[0003] 目前在工业通讯场合大量使用半双工RS232-RS485转换电路，用于将RS232 接口转换成RS485接口，从而完成主机对象和从机设备之间的数据通信，半双工的RS485通信电路需要根据收发数据的需要，对半双工RS485电平转换芯片进行收发切换。

[0004] 本公开发明人在研究中发现，(1)目前一般使用的收发切换电路是采用单片机或复杂的数字电路完成收发功能切换，这些转换方式成本都比较高；(2)上述转换方式都会遇到使用不同波特率时转换需要的延时时间不同的问题，因此不能自适应波特率，每种波特率都需要对应一个延时时间，使用时，延时时间配置错误将会影响到通信质量，严重的情况下，会造成通信总线不能正常工作。实用新型内容

[0005] 为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种半双工RS232-RS485自动转换电路及通信设备，解决了不同波特率需要切换延时时间的问题，转换电路在不同波特率下自动工作，不需要单独配置，也不需要单片机或其他复杂数字电路，成本较低。

[0006] 为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

[0007] 第一方面，本公开提供了一种半双工RS232-RS485自动转换电路；

[0008] 一种半双工RS232-RS485自动转换电路，包括RS232电平转换模块、RS485电平转换模块和收发转换电平产生模块，所述RS232电平转换模块与RS485电平转换模块通信连接，用于将RS232电平转换成TTL电平并输送给RS485电平转换模块，所述RS485电平转换模块用于将接收到的TTL电平转换模块转换成RS485差分电平；所述收发转换电平产生模块与RS232电平转换模块的输出端连接，用于根据接收到的TTL电平信号产生收发控制电平并发送给RS485电平转换模块，用于控制RS485电平转换模块的收发转换。

[0009] 作为可能的一些实现方式，所述RS232电平转换模块包括一个RS232电平转换芯片，RS232收发电平分别通过第一限流电阻和第二限流电阻与所述RS232电平转换芯片连接，RS232电平转换芯片用于将RS232电平转换成TTL电平。

[0010] 作为可能的一些实现方式，所述RS485电平转换模块包括一个RS485电平转换芯片，所述RS485电平转换芯片用于将TTL电平转换成RS485差分电平，实现RS485通信。

[0011] 作为进一步的限定，所述RS485电平转换芯片包括RS485电平正信号输出端和RS485电平负信号输出端，RS485电平正信号输出端与第三限流电阻串联后输出RS485电平正信号，RS485电平负信号输出端与第四限流电阻串联后输出RS485电平负信号；RS485电平正信号通过第一上拉电阻与第一电源连接，RS485电平负信号经过第一下拉电阻与接地线连接。

[0012] 作为更进一步的限定，所述第一上拉电阻和第一下拉电阻的阻值相同。

[0013] 作为更进一步的限定，所述RS485电平正信号输出端和RS485电平负信号输出端之间连接有终端电阻，所述终端电阻连接在第三限流电阻和第四限流电阻之后，所述终端电阻用于RS485通信的远距离组网。

[0014] 作为更进一步的限定，还包括RS485电平保护模块，所述RS485电平保护模块与RS485电平转换模块的差分电平输出端连接，用于保护输出的差分电平信号不被浪涌冲击。

[0015] 作为更进一步的限定，所述RS485电平保护模块其两个瞬态抑制二极管，分别将RS485电平转换模块的正负信号输出端与接地线连接，两个瞬态抑制二极管分别第三限流电阻和第四限流电阻之后。

[0016] 作为可能的一些实现方式，所述收发转换电平产生模块为由555芯片及外围电路组成的单稳态电路。

[0017] 第二方面，本公开提供了一种通信设备，包括本公开所述的半双工RS232-RS485自动转换电路。

[0018] 与现有技术相比，本公开的有益效果是：

[0019] 本公开完全实现了RS232-RS485电平的自动转换，并且使用时也无需通信波特率的档位选择，且有电路简单、成本低廉、不易损坏的优点。

[0020] 本公开所述的转换电路适合小型化、大批量生产，由于本公开中所有元件都是小型元件，可以实现全部贴片化生产，制造成本极低。

[0021] 本公开所述的转换电路使用普通的555芯片，按照本公开中选用的元件参数，可以实现110bps至115200bps的半双工RS232-RS485通信，110bps至115200bps的通信波特率均无需更改电路，全部自动转换，经测量，RS485电平完全符合标准TIA/EIA-485-A中对RS485电平的规定。附图说明

[0022] 图1为本公开实施例1所述的半双工RS232-RS485自动转换电路示意图。

[0023] 1-RS232电平转换芯片；2-RS485电平转换芯片；3-收发转换电平产生模块；4-第一限流电阻；5-第二限流电阻；6-第二上拉电阻；7-第三上拉电阻；8-第一电容；9-第二电容；10-第五限流电阻；11-555芯片；12-第三限流电阻；13-第四限流电阻；14-第一上拉电阻；
15-第一下拉电阻；16-瞬态抑制二极管；17-RS485电平保护模块；18-终端电阻；19-RS485电平转换芯片输出端电路。

具体实施方式

[0024] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0025] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0026] 实施例1：

[0027] 如图1所示，本公开实施例1提供了一种半双工RS232-RS485自动转换电路，包括RS232电平转换模块、RS485电平转换模块和收发转换电平产生模块3，所述RS232电平转换模块与RS485电平转换模块通信连接，用于将RS232电平转换成TTL电平并输送给RS485电平转换模块，所述RS485电平转换模块用于将接收到的TTL电平转换模块转换成RS485差分电平；所述收发转换电平产生模块与RS232电平转换模块的输出端连接，用于根据接收到的TTL电平信号产生收发控制电平并发送给RS485电平转换模块，用于控制RS485电平转换模块的收发转换。

[0028] 所述RS232电平转换模块包括一个RS232电平转换芯片1，选用SP3232EEN芯片，RS232收发电平分别通过第一限流电阻4和第二限流电阻5与所述RS232电平转换芯片1连接，RS232电平转换芯片1用于将RS232电平转换成TTL电平，第一限流电阻4和第二限流电阻5的阻值均为100欧姆。

[0029] 所述RS485电平转换模块包括一个RS485电平转换芯片2，选用MAX485芯片，所述RS485电平转换芯片2用于将TTL电平转换成RS485差分电平，实现RS485通信。

[0030] 所述RS485电平转换芯片2包括RS485电平正信号输出端和RS485电平负信号输出端，通过RS485电平转换芯片输出端电路19将差分电平输出，RS485电平正信号输出端与第三限流电阻12串联后输出RS485电平正信号，RS485电平负信号输出端与第四限流电阻13串联后输出RS485电平负信号；RS485电平正信号通过第一上拉电阻14与第一电源VCC连接，RS485电平负信号输出端经过第一下拉电阻15与接地线连接，所述第三限流电阻12和第四限流电阻13的阻值为20欧姆。

[0031] 所述第一上拉电阻和第一下拉电阻的阻值相同，均为5.1K欧姆。

[0032] 所述RS485电平正信号输出端和RS485电平负信号输出端之间连接有终端电阻18，所述终端电阻18连接在第三限流电阻12和第四限流电阻13之后，所述终端电阻用于RS485通信的远距离组网，所述终端电阻的阻值为120欧姆。

[0033] 还包括RS485电平保护模块，所述RS485电平保护模块17与RS485电平转换模块的差分电平输出端连接，用于保护输出的差分电平信号不被浪涌冲击，所述RS485电平保护模块其两个瞬态抑制二极管，分别将RS485电平转换模块的正负信号输出端与接地线连接，两个瞬态抑制二极管分别第三限流电阻12和第四限流电阻13之后。

[0034] 所述收发转换电平产生模块为由555芯片11及外围电路组成的单稳态电路，所述555芯片采用NE555芯片，其中第三上拉电阻7和第一电容8组成阻容网络电阻，第三上拉电阻的阻值选用10k欧姆，第一电容8的电容值选用220nF，第二上拉电阻6的阻值选用10k欧姆，第二电容9的电容值选取100nF，第五限流电阻10的阻值选取100欧姆。

[0035] 具体工作方法为：当发送信号TX电平无信号时，TX电平是高电平，此时555芯片的触发端T为高电平，单稳态电路的时间常数由第三上拉电阻7和第一电容8决定，当第一电容8充电到2/3VCC时，输出端输出低电平，这个电平控制RS485芯片2工作在接收状态。当开始发送数据时，发送信号TX为低电平，此时555芯片的触发端T为低电平，根据555芯片的工作逻辑，可以迅速输出高电平，使得RS485芯片2工作在发送状态。在整个数据发送过程中，TX可能是数据1，即高电平。这样的发送电平维持到单稳态触发器时间常数时，电容8充电到2/
3VCC，收发控制电平会短时间转换低电平，使得RS485芯片2短时工作在接收状态，但此时第一上拉电阻14和第一下拉电阻15会将RS485电平保持在数据1电平，这正是TX信号当前需要发送的数据，因此并不影响数据发送。综上所述，收发电平产生模块根据发送信号TX的电平不同，从而自动的实现收发转换电平的产生。

[0036] 实施例2：

[0037] 本公开实施例2提供了一种通信设备，包括本公开实施例1所述的半双工RS232-RS485自动转换电路。

[0038] 以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

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