專利名稱：一種數(shù)據(jù)傳輸電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳輸電路，尤其涉及一種應(yīng)用于RS485通訊接口電路的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞接胁⑿型ㄐ藕痛型ㄓ崈煞N，由于并行通信采取的連線較多，所以很少被采用，因而廣泛采用串行通訊方式。但是，即使采用串行通訊方式，除去地線，至少需要2根數(shù)據(jù)線才能完成全部信號的接收和發(fā)送，如圖1所示。例如RS232就必須RXD和TXD兩根數(shù)據(jù)線。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)據(jù)傳輸電路，該數(shù)據(jù)傳輸電路只需單根數(shù)據(jù)線與信號源交換數(shù)據(jù)就能完成全部的信號發(fā)送和接收。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種數(shù)據(jù)傳輸電路，包括方向控制器和RS485通訊接口電路，二者電連接，所述方向控制器控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，其特征在于所述方向控制器一端通過單根數(shù)據(jù)線讀取信號源信號，并據(jù)此信號源信號控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，當(dāng)RS485通訊接口電路為發(fā)送狀態(tài)時，將所述信號源信號發(fā)送出去。
所述方向控制電路包括多路選擇開關(guān)，所述多路選擇開關(guān)的數(shù)據(jù)端通過單根數(shù)據(jù)線與信號源相連，所述多路選擇開關(guān)的第一通道輸出端和第二通道的輸入端與所述RS485通訊接口電路耦合。
所述多路選擇開關(guān)是場效應(yīng)管多路開關(guān)或繼電器。
所述方向控制器還包括電氣隔離電路，所述電氣隔離電路的第一通道的輸入端與所述多路選擇開關(guān)第一通道輸出端相連，所述電氣隔離電路的第二通道的輸出端與所述多路選擇開關(guān)第二通道輸入端相連，所述電氣隔離電路的第一通道輸出端和第二通道的輸入端與所述RS485通訊接口電路耦合。
還包括第四下拉電阻R4、第五下拉電阻R5、第三上拉電阻R 3和第八下拉電阻R8，所述第四下拉電阻R4的一端連接所述單根數(shù)據(jù)線，另一端接地，第五下拉電阻R5一端連接于多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0，另一端與地相連，第三上拉電阻R3的一端與電源VCC相連，另一端與RS485通訊接口電路U3的正數(shù)據(jù)端相連，第八下拉電阻R8的一端接地，另一端與RS485通訊接口電路的負(fù)數(shù)據(jù)端相連。
還包括第六上拉電阻R6、第二上拉電阻R2、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11和第十二電阻R12，該第六上拉電阻R6的一端連接于所述單根數(shù)據(jù)線，另一端與電源VCC相連，第二上拉電阻R2一端連接于多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0，另一端與電源VCC相連，第九電阻R9與第十電阻R10串接于電源VCC與地之間，第九電阻R9與第十電阻R10的接點與RS485通訊接口電路U3的正數(shù)據(jù)端相連，第十一電阻R11與第十二電阻R12串接于電源VCC與地之間，第十一電阻R11與第十二電阻R12的接點與RS485通訊接口電路U3的負(fù)數(shù)據(jù)端相連。
本發(fā)明的技術(shù)效果是方向控制器一端通過單根數(shù)據(jù)線讀取信號源信號，并據(jù)此信號源信號控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，當(dāng)RS485通訊接口電路為發(fā)送狀態(tài)時，將所述信號源信號發(fā)送出去，即此信號源信號既是控制信號又是傳輸信號，而且通過一根數(shù)據(jù)線與信號源交換數(shù)據(jù)就能夠?qū)崿F(xiàn)全部信號的發(fā)送和接收。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸電路示意圖；圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸電路結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是本發(fā)明實施例一的數(shù)據(jù)傳輸電路結(jié)構(gòu)原理圖；圖4是本發(fā)明實施例一的數(shù)據(jù)傳輸電路應(yīng)用于兩個信號源間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸電路原理圖；圖5是本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸電路通信組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例二數(shù)據(jù)傳輸電路結(jié)構(gòu)原理圖7是本發(fā)明實施例二的數(shù)據(jù)傳輸電路應(yīng)用于兩個信號源間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸電路原理圖；圖8是本發(fā)明電氣隔離電路結(jié)構(gòu)原理圖；圖9是本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸電路在不間斷電源上的應(yīng)用原理圖。
具體實施方式下面參照附圖對發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
請參考圖2。一種數(shù)據(jù)傳輸電路，包括方向控制器和RS485通訊接口電路，二者電連接，所述方向控制器一端通過單根數(shù)據(jù)線讀取信號源信號，并據(jù)此信號源信號控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，當(dāng)RS485通訊接口電路為發(fā)送狀態(tài)時，將此信號源信號傳輸?shù)搅硪粋€信號源，如圖2所示，其中所述方向控制電路包括多路選擇開關(guān)U2和邏輯門電路，多路選擇開關(guān)U2的數(shù)據(jù)端通過單根數(shù)據(jù)線與信號源相連，所述多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0和第二通道的輸入端X1與邏輯門電路耦合，邏輯門電路另一端與RS485通訊接口電路U 3耦合，如圖3所示。
實施例一所述數(shù)據(jù)傳輸電路還包括第四下拉電阻R4、第五下拉電阻R5、第三上拉電阻R 3和第八下拉電阻R8，第四下拉電阻R4的一端連接單根數(shù)據(jù)線，另一端接地，第五下拉電阻R5一端連接于多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0，另一端與地相連，第三上拉電阻R 3的一端與電源VCC相連，另一端與RS485通訊接口電路U3的正數(shù)據(jù)端DATA+相連，第八下拉電阻R8的一端接地，另一端與RS485通訊接口電路U3的負(fù)數(shù)據(jù)端DATA-相連。
現(xiàn)在將該電路分成幾個部分來說明其具體工作過程。
請參考圖3，多路選擇開關(guān)U2采用CD4052芯片，多路選擇開關(guān)U2的數(shù)據(jù)端DATA通過單根數(shù)據(jù)線與信號源相連，用于讀取信號源的信號，多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0與反相器U4B的輸入端、第五下拉電阻R5的一端(另一端接地)、RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收允許端RE和數(shù)據(jù)發(fā)送允許端DE相連，反相器U4B的輸出端與RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)發(fā)送端D相連，RS485通訊接口電路U3的正數(shù)據(jù)端DATA+和負(fù)數(shù)據(jù)端DATA-分別與另一信號源的傳輸電路的RS485通訊接口電路的正負(fù)數(shù)據(jù)端相連，RS485通訊接口電路U3的正數(shù)據(jù)端DATA+通過第三上拉電阻R3與電源VCC相連，RS485通訊接口電路U3的負(fù)數(shù)據(jù)端DATA-通過第八下拉電阻R8接地。RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收端R與反相器U4A的輸入端相連，同時通過第七上拉電阻R7與電源VCC相連，反相器U4A的輸出端與多路選擇開關(guān)U2的第二通道輸入端X1和多路選擇開關(guān)U2的邏輯控制端A相連，第四下拉電阻R4的一端連接于所述單根數(shù)據(jù)線，另一端接地，如圖3所示。
其工作原理為當(dāng)信號源的信號為邏輯0時，多路選擇開關(guān)U2數(shù)據(jù)端DATA通過單根數(shù)據(jù)線讀取此邏輯0，數(shù)據(jù)端DATA為邏輯0，多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0為邏輯0，此時RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收允許端RE和數(shù)據(jù)發(fā)送允許端DE為邏輯0，根據(jù)RS485通訊接口電路U3的性質(zhì)，控制RS485通訊接口電路U3為收數(shù)據(jù)模式。
當(dāng)信號源的信號為邏輯1時，多路選擇開關(guān)U2數(shù)據(jù)端DATA通過單根數(shù)據(jù)線讀取此邏輯1，數(shù)據(jù)端DATA為邏輯1，多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0為邏輯1，此時RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收允許端RE和數(shù)據(jù)發(fā)送允許端DE為邏輯1，根據(jù)RS485通訊接口電路U3的性質(zhì)，控制RS485通訊接口電路U3為發(fā)數(shù)據(jù)模式。
下面以此實施例數(shù)據(jù)傳輸電路應(yīng)用于兩個信號源S1、S2間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸為例介紹所述數(shù)據(jù)傳輸電路作為接收中繼器和發(fā)送中繼器的工作原理。請參照圖4，兩個信號源S1和S2，信號源S1依次通過多路選擇開關(guān)U2、邏輯門電路、RS485通訊接口電路U3、RS485通訊接口電路U31、多路選擇開關(guān)U21與信號源S2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
做接收中繼器的工作原理為如圖4所示，當(dāng)為接收中繼器時，因第四下拉電阻R4使多路選擇開關(guān)U2數(shù)據(jù)端DATA為下拉，只要多路選擇開關(guān)U2數(shù)據(jù)端DATA不是邏輯1時，多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0在R5的下拉作用下為邏輯0，從而RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收允許端RE和數(shù)據(jù)發(fā)送允許端DE為邏輯0，控制RS485通訊接口電路U3為收數(shù)據(jù)模式。
當(dāng)信號源S2輸出信號為邏輯1時，即其控制RS485通訊接口電路U31處于發(fā)數(shù)據(jù)模式，并通過U4B反向后，U31的數(shù)據(jù)發(fā)送端D為邏輯0，根據(jù)RS485通訊接口電路的性質(zhì)，RS485通訊接口電路U31的正數(shù)據(jù)端DATA+和負(fù)數(shù)據(jù)端DATA-為邏輯0，則處于收數(shù)據(jù)模式的RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收端R輸出低電平，即邏輯0，經(jīng)過反相器U4A后為邏輯1，從而多路選擇開關(guān)U2的第二通道輸入端X1為邏輯1，使多路選擇開關(guān)U2的數(shù)據(jù)端DATA中的數(shù)據(jù)等于邏輯1，即信號源S1成功的接收了信號源S2傳來的信號。
當(dāng)信號源S2輸出信號為邏輯0時，即其控制RS485通訊接口電路U31也處于收數(shù)據(jù)模式，即控制RS485通訊接口電路U3和RS485通訊接口電路U31皆處于收數(shù)據(jù)模式，在第三上拉電阻R3和第八下拉電阻R8作用下，RS485通訊接口電路U3的正數(shù)據(jù)端DATA+和負(fù)數(shù)據(jù)端DATA-為邏輯1，此時RS485通訊接口電路U 3的數(shù)據(jù)接收端R為邏輯1，經(jīng)過反相器U4A后為邏輯0，從而多路選擇開關(guān)U2的第二通道輸入端X1為邏輯0，使多路選擇開關(guān)U2的數(shù)據(jù)端DATA中的數(shù)據(jù)等于邏輯0，此邏輯0與信號源S2中的信號相同，也即成功的接收了信號源S2中的信號。
做發(fā)送中繼器的工作原理如圖4所示，當(dāng)多路選擇開關(guān)U2的數(shù)據(jù)端DATA通過單根數(shù)據(jù)線讀取信號源的信號為邏輯1時，多路選擇開關(guān)U2的數(shù)據(jù)端DATA為邏輯1，RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收允許端RE和數(shù)據(jù)發(fā)送允許端DE為邏輯1，根據(jù)RS485通訊接口電路U3的性質(zhì)，控制RS485通訊接口電路U3為發(fā)數(shù)據(jù)模式，當(dāng)信號源S2的RS485通訊接口電路U31為接收狀態(tài)時，將此信號邏輯1傳輸?shù)叫盘栐碨2，信號源S2的具體接收過程如上所述。
圖5是本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸電路通信組網(wǎng)的示意圖。該通訊組網(wǎng)由中繼器1、中繼器2......中繼器N組成。當(dāng)中繼器1、中繼器2......或中繼器N中有一個處于發(fā)送狀態(tài)時，則該處于發(fā)送狀態(tài)的中繼器將其信號源中信號發(fā)送給其他的中繼器。其具體收發(fā)工作過程和兩個信號源情況相同。
實施例二本實施例與實施例一的相比，所述數(shù)據(jù)傳輸電路包括第六上拉電阻R6、第二上拉電阻R2、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11和第十二電阻R12，該第六上拉電阻R6的一端連接于所述單根數(shù)據(jù)線，另一端與電源VCC相連，多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0與反相器U4B的輸入端、第二上拉電阻R2的一端(另一端接電源VCC)、RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)發(fā)送端D相連，反相器U4B的輸出端與RS485通訊接口電路U3的接收允許端RE和數(shù)據(jù)發(fā)送允許端DE相連，第九電阻R9與第十電阻R10串接于電源VCC與地之間，第九電阻R9與第十電阻R10的接點與RS485通訊接口電路U3的正數(shù)據(jù)端DATA+相連，第十一電阻R11與第十二電阻R12串接于電源VCC與地之間，第十一電阻R11與第十二電阻R12的接點與RS485通訊接口電路U3的負(fù)數(shù)據(jù)端DATA-相連，如圖6所示，只要多路選擇開關(guān)U2數(shù)據(jù)端DATA不是邏輯1時，多路選擇開關(guān)U2的第一通道輸出端X0在R2的上拉作用下為邏輯1，再經(jīng)過反向器U4B，從而RS485通訊接口電路U3的數(shù)據(jù)接收允許端RE和數(shù)據(jù)發(fā)送允許端DE為邏輯0，控制RS485通訊接口電路U3為收數(shù)據(jù)模式，其作為接收中繼器和發(fā)送中繼器的工作原理圖如圖7所示，具體工作方式與實施例一相似。
實施例三在本發(fā)明的第三個實施例中，其與第一個實施例區(qū)別在于所述方向控制器還包括電氣隔離電路，所述電氣隔離電路的第一通道的輸入端TXD1與所述多路選擇開關(guān)U2第一通道輸出端X0相連，所述電氣隔離電路的第二通道的輸出端RXD3與所述多路選擇開關(guān)U2第二通道輸入端X1相連，所述電氣隔離電路的第一通道輸出端TXD2與反相器U4B的輸入端相連，電氣隔離電路的第二通道的輸入端RXD2與反相器U4A的輸出端相連，該電氣隔離電路用于解決長距離傳輸?shù)碾姎飧綦x問題，如圖8所示。
當(dāng)然多路選擇開關(guān)U2還可以采用CMOS4051多路選擇開關(guān)或者利用繼電器來實現(xiàn)。
該數(shù)據(jù)傳輸電路可以應(yīng)用于不間斷電源，即應(yīng)用于UPS，如圖9所示。此時信號源為UPS的信號源，就能實現(xiàn)UPS1與UPS2之間的數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)傳輸電路，包括方向控制器(1)和RS485通訊接口電路，二者電連接，所述方向控制器(1)控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，其特征在于所述方向控制器(1)一端通過單根數(shù)據(jù)線讀取信號源信號，并據(jù)此信號源信號控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，當(dāng)RS485通訊接口電路為發(fā)送狀態(tài)時，將所述信號源信號發(fā)送出去。
2.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)傳輸電路，其特征在于所述方向控制器(1)包括多路選擇開關(guān)(U2)，所述多路選擇開關(guān)(U2)的數(shù)據(jù)端通過單根數(shù)據(jù)線與信號源相連，所述多路選擇開關(guān)(U2)的第一通道輸出端和第二通道的輸入端與所述RS485通訊接口電路耦合。
3.按照權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)傳輸電路，其特征在于所述多路選擇開關(guān)(U2)是場效應(yīng)管多路開關(guān)或繼電器。
4.按照權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)傳輸電路，其特征在于所述方向控制器(1)還包括電氣隔離電路，所述電氣隔離電路的第一通道的輸入端(TXD1)與所述多路選擇開關(guān)(U2)第一通道輸出端(X0)相連，所述電氣隔離電路的第二通道的輸出端(RXD3)與所述多路選擇開關(guān)(U2)第二通道輸入端(X1)相連，所述電氣隔離電路的第一通道輸出端(TXD2)和第二通道的輸入端(RXD2)與所述RS485通訊接口電路耦合。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的數(shù)據(jù)傳輸電路，其特征在于還包括第四下拉電阻(R4)、第五下拉電阻(R5)、第三上拉電阻(R3)和第八下拉電阻(R8)，所述第四下拉電阻(R4)的一端連接所述單根數(shù)據(jù)線，另一端接地，第五下拉電阻(R5)一端連接于多路選擇開關(guān)(U2)的第一通道輸出端(X0)，另一端與地相連，第三上拉電阻R3的一端與電源(VCC)相連，另一端與RS485通訊接口電路(U3)的正數(shù)據(jù)端(DATA+)相連，第八下拉電阻(R8)的一端接地，另一端與RS485通訊接口電路(U3)的負(fù)數(shù)據(jù)端(DATA-)相連。
6.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的數(shù)據(jù)傳輸電路，其特征在于還包括第六上拉電阻(R6)、第二上拉電阻(R2)、第九電阻(R9)、第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)和第十二電阻(R12)，該第六上拉電阻(R6)的一端連接于所述單根數(shù)據(jù)線，另一端與電源(VCC)相連，第二上拉電阻(R2)一端連接于多路選擇開關(guān)(U2)的第一通道輸出端(X0)，另一端與電源(VCC)相連，第九電阻(R9)與第十電阻(R10)串接于電源(VCC)與地之間，第九電阻(R9)與第十電阻(R10)的接點與RS485通訊接口電路(U3)的正數(shù)據(jù)端(DATA+)相連，第十一電阻(R11)與第十二電阻(R12)串接于電源(VCC)與地之間，第十一電阻(R11)與第十二電阻(R12)的接點與RS485通訊接口電路(U3)的負(fù)數(shù)據(jù)端(DATA-)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)傳輸電路，包括方向控制器和RS485通訊接口電路，二者電連接，所述方向控制器控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，其特征在于所述方向控制器一端通過單根數(shù)據(jù)線讀取信號源信號，并據(jù)此信號源信號控制所述RS485通訊接口電路的收發(fā)狀態(tài)，當(dāng)RS485通訊接口電路為發(fā)送狀態(tài)時，將所述信號源信號發(fā)送出去。該數(shù)據(jù)傳輸電路中的信號源信號既是控制信號又是傳輸信號，且通過單根數(shù)據(jù)線與信號源相連就能實現(xiàn)全部信號的接收和發(fā)送。
文檔編號H04L29/04GK1805429SQ20051000608
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
發(fā)明者黃恩倫, 周以榮, 肖學(xué)禮 申請人:力博特公司