專利名稱：一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種異步串口通訊電路，尤其是一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路。屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，微控制器的應(yīng)用深入各個(gè)領(lǐng)域，一個(gè)產(chǎn)品的電氣控制通常為由兩個(gè)以微控制器為核心的功能模塊組成，兩個(gè)功能模塊間通過數(shù)據(jù)排線進(jìn)行信息交互，信息交互需要一定的通訊機(jī)制來實(shí)現(xiàn)，異步串口通訊因配置簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、調(diào)試方便的優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、家用電器等產(chǎn)品上進(jìn)行微控制器間的信息交換。現(xiàn)有的異步串口通訊電路，基本上都是通過集成電路經(jīng)數(shù)據(jù)線與其它模塊相連接，如圖1，該電路經(jīng)簡(jiǎn)單調(diào)試便能實(shí)現(xiàn)異步串口通訊，通訊速度也相對(duì)較高，能實(shí)現(xiàn)全雙工通訊，但該通訊電路存在如下缺點(diǎn):(I)需要兩根通訊數(shù)據(jù)線，布線的成本相對(duì)較高，不適用在通訊距離較長、通訊數(shù)據(jù)量不大的情況。(2)布線麻煩、線路間的干擾嚴(yán)重，不利于信號(hào)的穩(wěn)定準(zhǔn)確傳輸。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，合理高效利用有限的芯片資源，提供了 一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案達(dá)到:一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路，其特征在于:由數(shù)據(jù)通訊回路和主控芯片回路構(gòu)成，數(shù)據(jù)通訊回路設(shè)有接收/發(fā)送端SIG，主控芯片回路的數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)通訊回路數(shù)據(jù)輸入端，主控芯片回路的輸出數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路中形成輸出通訊波形信號(hào)后通過接收/發(fā)送端SIG向外發(fā)送；數(shù)據(jù)通訊回路的信號(hào)發(fā)送端連接主控芯片回路的信號(hào)接收端，從接收/發(fā)送端SIG輸入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路中形成通訊接收波形后傳輸?shù)街骺刂菩酒芈返男盘?hào)接收端；由數(shù)據(jù)通訊電路的接收/發(fā)送端SIG的接收和發(fā)送信息、形成單數(shù)據(jù)線雙向異步串口通訊結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)方案達(dá)到:本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是:所述數(shù)據(jù)通訊回路由通訊光耦U1，通訊三極管Ql,限流電阻Rl R3，上拉電阻R4、R5和濾波電容Cl連接構(gòu)成；在數(shù)據(jù)通訊回路中，電阻Rl的一端與通訊光耦Ul的負(fù)極輸入端、三極管Ql的集電極相連；通訊光耦Ul的正極輸入端通過電阻R2接5V電源；通訊光稱Ul的輸出端與電阻R5的一端、電容Cl 一端相連；電阻R3的一端通過上拉電阻R4接5V電源、電阻R3另一端接三極管Ql的基極，上拉電阻R4、R5的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地；三極管Ql的基極連接主控芯片回路的數(shù)據(jù)輸出端，通訊光耦Ul的輸出端連接主控芯片回路的信號(hào)接收端。本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是:所述主控芯片回路由微控制器U0、使能電容CO連接而成，在主控芯片回路中，微控制器UO第2腳為主控芯片回路的數(shù)據(jù)輸出端、與數(shù)據(jù)通訊回路數(shù)據(jù)輸入端連接，微控制器UO的第3腳主控芯片回路的信號(hào)接收端、與數(shù)據(jù)通訊回路的信號(hào)發(fā)送端連接；微控制器UO的第7腳接地、第8腳通過使能電容CO接地。本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是:所述三極管Ql為普通NPN型三極管。本實(shí)用新型具有如下突出的有益效果:1、本實(shí)用新型由數(shù)據(jù)通訊電路的接收/發(fā)送端SIG的接收和發(fā)送信息、形成單數(shù)據(jù)線雙向異步串口通訊結(jié)構(gòu)。由于使用單數(shù)據(jù)線通訊，降低布線成本，同時(shí)降低因數(shù)據(jù)線接觸不良引起故障的風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)據(jù)通訊電路使用的都是常用的分立元器件，進(jìn)一步降低產(chǎn)品的成本。整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低，經(jīng)簡(jiǎn)單調(diào)試便能實(shí)現(xiàn)異步串口通訊，具有廣闊的應(yīng)用前景。2、本實(shí)用新型由于使用常用分立元器件和單數(shù)據(jù)線通訊，降低因數(shù)據(jù)線接觸不良引起故障的風(fēng)險(xiǎn)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中雙數(shù)據(jù)線異步通訊電路原理圖。圖2為本實(shí)用新型具體的電路原理圖。其中Ul-通訊光耦，Ql -通訊三極管，Rl R3-限流電阻，R4 R5上接電阻，Cl -濾波電容，UO-微控制器，CO-使能電容。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:具體實(shí)施例1:參照?qǐng)D2，本實(shí)施例由數(shù)據(jù)通訊回路I和主控芯片回路2構(gòu)成，數(shù)據(jù)通訊回路I設(shè)有接收/發(fā)送端SIG，主控芯片回路2的數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)通訊回路I數(shù)據(jù)輸入端，主控芯片回路2的輸出數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路I中形成輸出通訊波形信號(hào)后通過接收/發(fā)送端SIG向外發(fā)送；數(shù)據(jù)通訊回路I的信號(hào)發(fā)送端連接主控芯片回路2的信號(hào)接收端，從接收/發(fā)送端SIG輸入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路I中形成通訊接收波形后傳輸?shù)街骺刂菩酒芈?的信號(hào)接收端；由數(shù)據(jù)通訊電路I的接收/發(fā)送端SIG的接收和發(fā)送信息、形成單數(shù)據(jù)線雙向異步串口通訊結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中:數(shù)據(jù)通訊回路I由通訊光耦U1，通訊三極管Q1，限流電阻Rl R3，上拉電阻R4、R5和濾波電容Cl連接構(gòu)成；在數(shù)據(jù)通訊回路I中，電阻Rl的一端與通訊光耦Ul的負(fù)極輸入端、三極管Ql的集電極相連；通訊光耦Ul的正極輸入端通過電阻R2接5V電源；通訊光率禹Ul的輸出端與電阻R5的一端、電容Cl 一端相連；電阻R3的一端通過上拉電阻R4接5V電源、電阻R3另一端接三極管Ql的基極，上拉電阻R4、R5的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地；三極管Ql的基極連接主控芯片回路2的數(shù)據(jù)輸出端，通訊光耦Ul的輸出端連接主控芯片回路2的信號(hào)接收端。主控芯片回路2由微控制器U0、使能電容CO連接而成，在主控芯片回路2中，微控制器UO第2腳為主控芯片回路2的數(shù)據(jù)輸出端、與數(shù)據(jù)通訊回路I數(shù)據(jù)輸入端連接，微控制器UO的第3腳主控芯片回路2的信號(hào)接收端、與數(shù)據(jù)通訊回路I的信號(hào)發(fā)送端連接；微控制器UO的第7腳接地、第8腳通過使能電容CO接地。參照?qǐng)D2，主控芯片回路2的微控制器UO為常規(guī)的微型芯片，數(shù)據(jù)通訊回路I由常規(guī)的通訊光耦Ul及常規(guī)的三極管、電阻和電容Cl構(gòu)成。電路的具體連接結(jié)構(gòu)如下:通訊光耦Ul的I腳與限流電阻R2的一端相連接，通訊光耦Ul的2腳分別與通訊三極管的C極、限流電阻Rl的一端相連接，限流電阻Rl的另一端作為數(shù)據(jù)通訊電路的輸出輸入端，與另一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)通訊電路輸出輸入端相連接，通訊三極管Ql的B極與限流電阻R3的一端相連接，限流電阻R3的另一端分別與上拉電阻R4的一端、微控制器UO的2腳相連，通訊光耦Ul的4腳分別與上拉電阻R5的一端、濾波電容Cl的一端、微控制器UO的3腳相連接。所述微控制器U0、使能電容CO構(gòu)成主控芯片電路，微控制器UO的8腳與使能電容CO的一端相連接，微控制器UO的2腳分別與限流電阻R3的另一端、上拉電阻R4的一端相連接，微控制器UO的3腳分別與通訊光稱Ul的4腳、上拉電阻R5的一端、濾波電容Cl的一端相連接。所述三極管Ql為普通NPN型三極管。所述微控制器UO的9腳、限流電阻R2的另一端、上拉電阻R4的另一端、上拉電阻R5的另一端可以接5V。所述微控制器UO的7腳、通訊光耦Ul的3腳、通訊三極管Ql的E極、使能電容CO的另一端、濾波電容Cl的另一端可以接地。所述通訊光耦Ul用于數(shù)據(jù)的接收。所述通訊三極管Ql用于數(shù)據(jù)的發(fā)送。本實(shí)施例的工作原理:參照?qǐng)D2，當(dāng)需要發(fā)送信息的時(shí)候，數(shù)據(jù)從微控制器UO的第2腳輸出，驅(qū)動(dòng)通訊三極管Ql的基極，使三極管導(dǎo)通，在通訊三極管Ql的集電極形成最終通訊波形，經(jīng)SIG端口發(fā)送到另一個(gè)模塊上；當(dāng)模塊接收信息的時(shí)候，數(shù)據(jù)從SIG端口輸入，經(jīng)限流電阻Rl、R2驅(qū)動(dòng)通訊光耦Ul的發(fā)光二極管，光耦二極管導(dǎo)通，在通訊光耦Ul的輸出端形成最終通訊波形，輸入微控制器UO的第3腳，實(shí)現(xiàn)單數(shù)據(jù)線雙向異步串口通訊。可見，本實(shí)用新型采用一根數(shù)據(jù)線共同完成數(shù)據(jù)發(fā)送及數(shù)據(jù)接收工作，一開始時(shí)，主模塊(主控芯片回路I所在的模塊)處于發(fā)送狀態(tài)，從模塊(另一模塊)處于接收狀態(tài)，主模塊把信息發(fā)送到從模塊上。若該信息是要求從模塊返回信息的話，主模塊切換為接收狀態(tài)，從模塊切換為發(fā)送狀態(tài)，主模塊接收從模塊發(fā)送過來的信息。當(dāng)確認(rèn)從模塊發(fā)送完信息后，主模塊切換回發(fā)送狀態(tài)，從模塊切換回接收狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)單數(shù)據(jù)線雙向異步串口通訊。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路，其特征在于:由數(shù)據(jù)通訊回路(I)和主控芯片回路(2)構(gòu)成，數(shù)據(jù)通訊回路(I)設(shè)有接收/發(fā)送端SIG，主控芯片回路(2)的數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)通訊回路(I)數(shù)據(jù)輸入端，主控芯片回路(2)的輸出數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路(I)中形成輸出通訊波形信號(hào)后通過接收/發(fā)送端SIG向外發(fā)送；數(shù)據(jù)通訊回路(I)的信號(hào)發(fā)送端連接主控芯片回路(2)的信號(hào)接收端，從接收/發(fā)送端SIG輸入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路(I)中形成通訊接收波形后傳輸?shù)街骺刂菩酒芈?2)的信號(hào)接收端；由數(shù)據(jù)通訊電路(I)的接收/發(fā)送端SIG的接收和發(fā)送信息、形成單數(shù)據(jù)線雙向異步串口通訊結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路，其特征在于:所述數(shù)據(jù)通訊回路(I)由通訊光耦U1，通訊三極管Q1，限流電阻Rl R3，上拉電阻R4、R5和濾波電容Cl連接構(gòu)成；在數(shù)據(jù)通訊回路(I)中，電阻Rl的一端與通訊光耦Ul的負(fù)極輸入端、三極管Ql的集電極相連；通訊光耦Ul的正極輸入端通過電阻R2接5V電源；通訊光耦Ul的輸出端與電阻R5的一端、電容Cl 一端相連；電阻R3的一端通過上拉電阻R4接5V電源、電阻R3另一端接三極管Ql的基極，上拉電阻R4、R5的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地；三極管Ql的基極連接主控芯片回路⑵的數(shù)據(jù)輸出端，通訊光耦Ul的輸出端連接主控芯片回路(2)的信號(hào)接收端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路，其特征在于:所述主控芯片回路(2)由微控制器U0、使能電容CO連接而成，在主控芯片回路(2)中，微控制器UO第2腳為主控芯片回路(2)的數(shù)據(jù)輸出端、與數(shù)據(jù)通訊回路(I)數(shù)據(jù)輸入端連接，微控制器UO的第3腳主控芯片回路(2)的信號(hào)接收端、與數(shù)據(jù)通訊回路(I)的信號(hào)發(fā)送端連接；微控制器UO的第7腳接地、第8腳通過使能電容CO接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路，其特征在于:主控芯片回路(2)由微控制器UO和使能電容CO連接而成；所述數(shù)據(jù)通訊回路(I)由通訊光耦U1、通訊三極管Q1、限流電阻R1-R3、上拉電阻R4-R5和濾波電容Cl構(gòu)成；通訊光耦Ul的I腳與限流電阻R2的一端相連接，通訊光耦Ul的2腳分別與通訊三極管的C極、限流電阻Rl的一端相連接，限流電阻Rl的另一端作為數(shù)據(jù)通訊電路的輸出輸入端，與另一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)通訊電路輸出輸入端相連接，通訊三極管Ql的B極與限流電阻R3的一端相連接，限流電阻R3的另一端分別與上拉電阻R4的一端、微控制器UO的2腳相連，通訊光耦Ul的4腳分別與上拉電阻R5的一端、濾波電容Cl的一端、微控制器UO的3腳相連接。所述微控制器U0、使能電容CO構(gòu)成主控芯片電路，微控制器UO的8腳與使能電容CO的一端相連接，微控制器UO的2腳分別與限流電阻R3的另一端、上拉電阻R4的一端相連接，微控制器UO的3腳分別與通訊光稱Ul的4腳、上拉電阻R5的一端、濾波電容Cl的一端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種低成本單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路，其特征在于:所述三極管Ql為普通NPN型三極管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單數(shù)據(jù)線異步串口通訊電路，其特征在于由數(shù)據(jù)通訊回路(1)和主控芯片回路(2)構(gòu)成，數(shù)據(jù)通訊回路(1)設(shè)有接收/發(fā)送端SIG，主控芯片回路(2)的數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)通訊回路(1)數(shù)據(jù)輸入端，主控芯片回路(2)的輸出數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路(1)中形成輸出通訊波形信號(hào)后通過接收/發(fā)送端SIG向外發(fā)送；數(shù)據(jù)通訊回路(1)的信號(hào)發(fā)送端連接主控芯片回路(2)的信號(hào)接收端，從接收/發(fā)送端SIG輸入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)通訊回路(1)中形成通訊接收波形后傳輸?shù)街骺刂菩酒芈?2)的信號(hào)接收端；由數(shù)據(jù)通訊電路(1)的接收/發(fā)送端SIG的接收和發(fā)送信息、形成單數(shù)據(jù)線雙向異步串口通訊結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低的特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G06F13/38GK202995715SQ201220595238
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者廖中原, 鄭魏, 汪軍 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)瑞德電子實(shí)業(yè)有限公司