本實(shí)用新型屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其一種高可靠性低成本RS485電路。

背景技術(shù)：

目前，在工業(yè)控制設(shè)備之間的中長距(幾十到上千米)通信的諸多方案中，RS485串行總線因其設(shè)計(jì)簡單、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于光伏電廠、風(fēng)電廠、逆變器、匯流箱、環(huán)境監(jiān)控儀視頻監(jiān)控、樓宇報(bào)警等領(lǐng)域。

由于RS485串行總線實(shí)行長距離傳輸，而且其傳輸線路通常暴露在戶外，因此容易極易因雷電等原因引入幅度很高的瞬態(tài)干擾，如果不加以防范，很容易損壞RS485串行總線的通信接口。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，如切換大功率感性負(fù)載如變壓器、繼電器，甚至是現(xiàn)場工人操作不規(guī)范引入的靜電，都有可以引入上千伏的瞬時(shí)電壓，對(duì)RS485串行總線的通信電路造成破環(huán)。因此，必須引入必要的保護(hù)措施，以保證RS485串行總線的穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種高可靠性低成本RS485電路，其特征在于：其包括RS485通訊芯片U2，所述RS485通訊芯片U2的1腳連接3.3V電源VCC_3.3V，所述RS485通訊芯片U2的16腳連接5V電源VCC_5V_2，所述RS485通訊芯片U2的2腳、7腳及8腳連接接地端GND，所述RS485通訊芯片U2的9腳、10腳及15腳連接接地端GND_2，所述RS485通訊芯片U2的3腳連接微處理器的接收數(shù)據(jù)串口RXD，所述RS485通訊芯片U2的6腳連接微處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)串口TXD，所述RS485通訊芯片U2的4腳及5腳連接微處理器的請(qǐng)求發(fā)送串口RTS，所述RS485通訊芯片U2的12腳及13腳連接有能夠避免外部干擾的保護(hù)電路。

進(jìn)一步地，其還包括上拉電阻R2及下拉電阻R6，所述上拉電阻R2的一端連接所述接收數(shù)據(jù)串口RXD與所述RS485通訊芯片U2的連接點(diǎn)，另一端連接有3.3V電源VCC_3.3V，所述下拉電阻R6連接所述請(qǐng)求發(fā)送串口RTS與所述RS485通訊芯片U2的連接點(diǎn)，另一端連接接地端GND。

進(jìn)一步地，所述RS485通訊芯片U2與所述5V電源VCC_5V_2的連接處、所述接地端GND_2與所述RS485通訊芯片U2的連接處連接有隔離電源模塊U1，所述隔離電源模塊U1的另一端連接有外部供電電源VCC_5V及接地端GND。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)電路包括抗浪涌電阻R3、R4，所述抗浪涌電阻R3的一端與所述RS485通訊芯片U2的13腳連接，另一端與輸出端485_B連接，所述抗浪涌電阻R4的一端與所述RS485通訊芯片U2的12腳連接，另一端與輸出端485_A連接。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)電路還包括：連接于所述RS485通訊芯片U2與所述抗浪涌電阻R3的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的TVS管V2，連接于所述RS485通訊芯片U2與所述抗浪涌電阻R4的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的TVS管V1。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)電路還包括：連接與所述抗涌電阻R3與所述輸出端485_B的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的半導(dǎo)體放電管Q2；連接于所述抗涌電阻R4與所述輸出端485_A的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的半導(dǎo)體放電管Q1。

進(jìn)一步地，所述RS485通訊芯片U2的12腳和13腳之間串聯(lián)有匹配電阻R5和排針JP1。

進(jìn)一步地，所述接地端GND_2通過安規(guī)電容C3連接大地端FGND。

本實(shí)用新型具有如下技術(shù)效果：本實(shí)用新型能夠有效防護(hù)雷電、靜電等瞬態(tài)干擾信號(hào)對(duì)RS485通信線路的破環(huán)，保證了RS485串行總線的穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，在一個(gè)具體實(shí)施例中，本實(shí)用新型的高可靠性低成本RS485電路，其特征在于：其包括RS485通訊芯片U2(型號(hào)為IS03082DWR)，所述RS485通訊芯片U2的1腳連接3.3V電源VCC_3.3V，所述RS485通訊芯片U2的16腳連接5V電源VCC_5V_2，所述RS485通訊芯片U2的2腳、7腳及8腳連接接地端GND，所述RS485通訊芯片U2的9腳、10腳及15腳連接接地端GND_2，所述RS485通訊芯片U2的3腳連接微處理器的接收數(shù)據(jù)串口RXD，所述RS485通訊芯片U2的6腳連接微處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)串口TXD，所述RS485通訊芯片U2的4腳及5腳連接微處理器的請(qǐng)求發(fā)送串口RTS，所述RS485通訊芯片U2的12腳及13腳連接有能夠避免外部干擾的保護(hù)電路。

其還包括上拉電阻R2及下拉電阻R6，所述上拉電阻R2的一端連接所述接收數(shù)據(jù)串口RXD與所述RS485通訊芯片U2的連接點(diǎn)，另一端連接有3.3V電源VCC_3.3V，所述下拉電阻R6連接所述請(qǐng)求發(fā)送串口RTS與所述RS485通訊芯片U2的連接點(diǎn)，另一端連接接地端GND。

所述RS485通訊芯片U2與所述5V電源VCC_5V_2的連接處、所述接地端GND_2與所述RS485通訊芯片U2的連接處連接有隔離電源模塊U1(型號(hào)為F0505S-1WR2)，所述隔離電源模塊U1的另一端連接有外部供電電源VCC_5V及接地端GND。

所述保護(hù)電路包括抗浪涌電阻R3、R4，所述抗浪涌電阻R3的一端與所述RS485通訊芯片U2的13腳連接，另一端與輸出端485_B連接，所述抗浪涌電阻R4的一端與所述RS485通訊芯片U2的12腳連接，另一端與輸出端485_A連接。

所述保護(hù)電路還包括：連接于所述RS485通訊芯片U2與所述抗浪涌電阻R3的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的TVS管V2，連接于所述RS485通訊芯片U2與所述抗浪涌電阻R4的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的TVS管V1。

所述保護(hù)電路還包括：連接與所述抗涌電阻R3與所述輸出端485_B的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的半導(dǎo)體放電管Q2；連接于所述抗涌電阻R4與所述輸出端485_A的連接點(diǎn)與接地端GND_2之間的半導(dǎo)體放電管Q1。

所述RS485通訊芯片U2的12腳和13腳之間串聯(lián)有匹配電阻R5和排針JP1。

所述接地端GND_2通過安規(guī)電容C3連接大地端FGND。

本實(shí)用新型的工作原理：

隔離電源模塊U1將輸入電源VCC_5V轉(zhuǎn)化為5V的隔離電源VCC_5V_2供給RS485芯片U2。所述隔離電源模塊U1將外部供電電源VCC_5V與RS485芯片U2隔開，避免外部供電電源VCC_5V產(chǎn)生的干擾信號(hào)損壞RS485通信線路。

RS485通訊芯片U2的12腳和13腳之間串聯(lián)有匹配電阻R5(120歐姆)和排針JP1，默認(rèn)狀態(tài)下，排針JP1為開路狀態(tài)，匹配電阻R5(120歐姆)未接入電路。當(dāng)RS485串口總線通信距離超過一定的距離時(shí)，RS485串口總線抗干擾能力下降，此時(shí)通過短接帽短接排針JP1，將匹配電阻R5(120歐姆)接入電路。

下拉電阻R2和上拉電阻R6的作用是，當(dāng)總線上的所有通信設(shè)備都釋放總線時(shí)，RS485通訊芯片U2的12腳和13腳之間的電位差保持在200mV以上，防止出現(xiàn)通信錯(cuò)誤。

當(dāng)微處理器需要發(fā)送信號(hào)時(shí)，請(qǐng)求發(fā)送串口RTS控制RS485通訊芯片U2的5腳為高，信號(hào)經(jīng)微處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)串口TXD發(fā)出，經(jīng)RS485通訊芯片U2的隔離轉(zhuǎn)換后從RS485通訊芯片U1的12腳及13腳差分輸出，然后經(jīng)TVS管V1、V2，抗浪電阻R3、R4，半導(dǎo)體放電管Q1、Q2后通過出處端485_A及485_B輸出至其他的485通訊設(shè)備。

當(dāng)微處理器需要接收信號(hào)時(shí)，控制串口RTS控制RS485通訊芯片U2的4腳為低，其他的485通訊設(shè)備反饋的信號(hào)經(jīng)半導(dǎo)體放電管Q1、Q2，抗浪電阻R3、R4，TVS管V1、V2后進(jìn)入RS485通訊芯片U1，經(jīng)RS485通訊芯片U1的隔離轉(zhuǎn)換后，從微處理器的接收數(shù)據(jù)串口RXD并進(jìn)入微處理器。

通信信號(hào)經(jīng)RS485通訊芯片U2后，依次經(jīng)過TVS管Z1、Z2，抗涌電阻R3、R4及半導(dǎo)體放電管Q1、Q2后輸出。當(dāng)雷電、靜電等瞬態(tài)干擾信號(hào)進(jìn)入電路后，電路中的電壓大于半導(dǎo)體放電管Q1、Q2的閾值，觸發(fā)半導(dǎo)體放電管Q1、Q2導(dǎo)通放電，干擾信號(hào)通過安規(guī)電容C3進(jìn)入大地FGND。殘留的干擾信號(hào)經(jīng)抗涌電阻R3、R4及TVS管Z1、Z2釋放，以保證RS485總線的正常通信。

以上僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。