專利名稱：一種rs-485收發(fā)自動轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于硬件實(shí)現(xiàn)的RS-485收發(fā)自動轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
RS-485是一種基于差分信號傳送的串行通信鏈路層協(xié)議，它解決了 RS-232協(xié)議傳輸距離太近的缺陷，是工業(yè)上廣泛采用的較長距離數(shù)據(jù)通信鏈路層協(xié)議。由于它使用一對雙絞線傳送差分信號，屬半雙工通信，所以需進(jìn)行接收和發(fā)送狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。RS-485芯片通常處于接收狀態(tài)，當(dāng)要發(fā)送數(shù)據(jù)時，由軟件控制RS-485芯片使之為發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)，等待發(fā)送完畢后再由軟件將RS-485芯片轉(zhuǎn)換到接收狀態(tài)。是否發(fā)送完畢一般由UART的特定寄存器提供狀態(tài)指示，或者由軟件估計數(shù)據(jù)發(fā)送完大約所需時間，延時一段時間確保數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，再轉(zhuǎn)換到接收狀態(tài)。用軟件控制RS-485進(jìn)行收發(fā)轉(zhuǎn)換時，存在以下問題由軟件控制數(shù)據(jù)的收發(fā)轉(zhuǎn)換時，在發(fā)送完數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為接收數(shù)據(jù)時，存在一定的轉(zhuǎn)換延時，在想要發(fā)送數(shù)據(jù)和真正的能發(fā)送數(shù)據(jù)之間，存在一定的轉(zhuǎn)換延時；如果軟件控制發(fā)送和接收的轉(zhuǎn)換時機(jī)不當(dāng)，則會造成數(shù)據(jù)丟失；在由軟件控制接收和發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換期間，容易引入干擾，使UART單元收到多余的雜亂數(shù)據(jù)。發(fā)明內(nèi)容為解決軟件控制RS-485進(jìn)行收發(fā)轉(zhuǎn)換存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種 RS-485收發(fā)自動轉(zhuǎn)換電路，其所采取的技術(shù)方案為該電路包括由RS-485芯片Ul構(gòu)成的RS-485收發(fā)電路、以及由555定時器U2構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制RS-485收發(fā)電路接收狀態(tài)和發(fā)送狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在RS-485收發(fā)電路中，RS-485芯片Ul的4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，1腳為數(shù)據(jù)接收引腳，4腳和1腳分別連接具有通訊功能單片機(jī)的Data Out腳和Data h腳，2腳為接收使能腳，3腳為發(fā)送使能腳，6腳和7腳構(gòu)成RS-485差分總線，其中6腳通過偏置電阻Rl接到電源+5V上，7腳通過偏置電阻R3接到電源地上，且6腳和7腳之間接終端匹配電阻R2 ；在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，555定時器U2的6腳和7腳通過上拉電阻R4接到電源+5V上，通過電容Cl 接到電源地上，通過反饋二極管Dl接到2腳，5腳通過電容C2接到電源地上；555定時器U2 的3腳接到RS-485芯片Ul的2腳和3腳，555定時器U2的2腳接到RS-485芯片Ul的4 腳；當(dāng)單片機(jī)控制Data Out的下降沿到來時，U2的3腳輸出高電平，Ul變?yōu)榘l(fā)送狀態(tài)，當(dāng) Data Out保持為低電平時，U2的3腳一直保持為高電平，Ul也一直為發(fā)送狀態(tài)，從而Ul把 Data Out的邏輯0狀態(tài)發(fā)送出去，當(dāng)Data Out的上升沿到來時，U2開始計時，延時后U2的 3腳輸出低電平，Ul變?yōu)榻邮諣顟B(tài)，偏置電阻Rl和R3把RS-485差分總線拉為邏輯1的狀態(tài)，從而Ul繼續(xù)把Data Out的邏輯1狀態(tài)發(fā)送出去。該電路減少了程序編寫的復(fù)雜度，由硬件實(shí)現(xiàn)了 RS-485接收和發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的零延時，提高了 RS-485數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>
附圖為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明如圖所示，在RS-485收發(fā)電路中，RS-485芯片Ul的型號可選用75176B，它的4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，1腳為數(shù)據(jù)接收引腳，4腳和1腳分別連接單片機(jī)或其它控制電路的Data Out腳和Datah腳，單片機(jī)型號可選用80C51單片機(jī)，它具有通訊功能，通過485總線可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，Ul的2腳為接收使能腳，3腳為發(fā)送使能腳，6腳和7腳構(gòu)成RS-485差分總線， 其中6腳通過偏置電阻Rl接到電源+5V上，7腳通過偏置電阻R3接到電源地上，且6腳和 7腳之間接終端匹配電阻R2。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，555定時器U2的6腳和7腳通過上拉電阻R4接到電源+5V上，通過電容Cl接到電源地上，同時6腳和7腳連接反饋二極管Dl的正極，2腳連接反饋二極管Dl的負(fù)極，5腳通過電容C2接到電源地上。U2的555定時器U2 的3腳接到RS-485芯片Ul的2腳和3腳，555定時器U2的2腳接到RS-485芯片Ul的4 腳。不發(fā)送數(shù)據(jù)時，由單片機(jī)控制的Data Out將保持為高電平，U2的2腳為高電平，U2 的輸出腳3腳為低電平，從而Ul的2腳和3腳為低電平，Ul處于接收狀態(tài)。發(fā)送數(shù)據(jù)時， 由于數(shù)據(jù)的起始位是低電平，即Data Out為低電平時，U2的2腳也為低電平，這時U2的3 腳輸出為高電平，從而Ul的2腳和3腳也為高電平，Ul將處于發(fā)送狀態(tài)，起始位將被發(fā)送到RS-485差分總線上。同理，如果發(fā)送的數(shù)據(jù)位是低電平，Ul也將處于發(fā)送狀態(tài)，邏輯0也將被發(fā)送到RS-485差分總線上。如果發(fā)送的數(shù)據(jù)位是高電平，在Data Out的上升沿到來后的40uS內(nèi)，U2的3腳輸出還為高電平，Ul還處于發(fā)送狀態(tài)，邏輯1將被發(fā)送到RS-485差分總線上，40uS后，U2的3腳輸出變?yōu)榈碗娖?，Ul變?yōu)榻邮諣顟B(tài)，RS-485差分總線為高阻狀態(tài)，此時，偏置電阻Rl，R3將把RS-485差分總線拉為邏輯1的狀態(tài)，從而Ul把Data Out 的邏輯1狀態(tài)發(fā)送出去。從而實(shí)現(xiàn)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制RS-485收發(fā)電路接收狀態(tài)和發(fā)送狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種RS-485收發(fā)自動轉(zhuǎn)換電路，包括由RS-485芯片Ul構(gòu)成的RS-485收發(fā)電路、以及由555定時器U2構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其特征在于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制RS-485收發(fā)電路接收狀態(tài)和發(fā)送狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RS-485收發(fā)自動轉(zhuǎn)換電路，其特征在于在RS-485收發(fā)電路中，RS-485芯片Ul的4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，1腳為數(shù)據(jù)接收引腳，4腳和1腳分別連接具有通訊功能的單片機(jī)的Data Out腳和Data h腳，2腳為接收使能腳，3腳為發(fā)送使能腳，6腳和7腳構(gòu)成RS-485差分總線，其中6腳通過偏置電阻Rl接到電源+5V上，7腳通過偏置電阻R3接到電源地上，且6腳和7腳之間接終端匹配電阻R2 ；在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中， 555定時器U2的6腳和7腳通過上拉電阻R4接到電源+5V上，通過電容Cl接到電源地上， 通過反饋二極管Dl接到2腳，5腳通過電容C2接到電源地上；555定時器U2的3腳接到 RS-485芯片Ul的2腳和3腳，555定時器U2的2腳接到RS-485芯片Ul的4腳；當(dāng)單片機(jī)控制Data Out的下降沿到來時，U2的3腳輸出高電平，Ul變?yōu)榘l(fā)送狀態(tài)，當(dāng)Data Out保持為低電平時，U2的3腳一直保持為高電平，Ul也一直為發(fā)送狀態(tài)，從而Ul把Data Out的邏輯0狀態(tài)發(fā)送出去，當(dāng)Data Out的上升沿到來時，U2開始計時，延時后U2的3腳輸出低電平，Ul變?yōu)榻邮諣顟B(tài)，偏置電阻Rl和R3把RS-485差分總線拉為邏輯1的狀態(tài)，從而Ul繼續(xù)把Data Out的邏輯1狀態(tài)發(fā)送出去。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種RS-485收發(fā)自動轉(zhuǎn)換電路，其特征在于所述RS-485芯片Ul的型號為75176B。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種RS-485收發(fā)自動轉(zhuǎn)換電路，包括由RS-485芯片U1構(gòu)成的RS-485收發(fā)電路、以及由555定時器U2構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制RS-485收發(fā)電路接收狀態(tài)和發(fā)送狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。該電路減少了程序編寫的復(fù)雜度，由硬件實(shí)現(xiàn)了RS-485接收和發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的零延時，提高了RS-485數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 文檔編號G06F13/40GK202159329SQ20112010827
公開日2012年3月7日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者劉以軍, 孫翠莉, 孟良, 宋春暉, 楊志亮, 郭兆靜, 陳磊 申請人:山東泰開自動化有限公司