一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置，包括RS485上位机、RS485带隔离唤醒电路、RS485带隔离接口电路、MCU主板及传感器整机电源，RS485带隔离唤醒电路包括隔离单元、保护单元、采样单元、检波单元及滤波单元；RS485上位机端口A和端口B与隔离单元及RS485带隔离接口电路连接，隔离单元与保护单元及采样单元连接，保护单元连至端口A，检波单元与采样单元、滤波单元及传感器整机电源连接，MCU主板与滤波单元、RS485带隔离接口电路及传感器整机电源连接，传感器整机电源连至RS485带隔离接口电路。本发明专利技术还提供一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒方法，有效降低整体待机功耗。

A low power dissipation and isolated RS485 passive wake-up device and method

The invention provides a low power with isolated RS485 passive wake-up device, including RS485 PC, RS485, RS485 with isolated wake-up circuit with isolation interface circuit, MCU motherboard and the sensor power supply RS485 with isolated wake-up circuit including isolation unit, protection unit, sampling unit, detection unit and a filtering unit; RS485 software port A and port B and isolation unit and RS485 interface circuit connected with isolation, isolation unit and protection unit and the sampling unit is connected, the protection unit connected to the A port, the detection unit and the sampling unit, a filter unit and a sensor unit connected to power source, MCU motherboard and filter unit, RS485 interface circuit and the sensor with isolating connected to power source, the power sensor is connected to a RS485 interface circuit with isolation. The invention also provides a low power dissipation and isolated RS485 passive wake-up method to effectively reduce the overall standby power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置及方法
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置及方法。
技术介绍
随着技术的发展，传感器在环境检测、物联网以及机器人技术的使用越来越多；很多时候传感器都在使用电池供电，由于电池技术的制约使得待机/工作时间不能有效提升。这时候对产品功耗的要求越来越高，待机功耗越低越好。而工业传感器接入接口中很重要的一个是RS485通讯，由于现在传感器多是超低功耗，并且都是间断/定时运行，为保证最低功耗待机一般都使用主动唤醒模式，即使用定时器模式进行。主动唤醒模式对于一些实时性要求较高，需要外部进行控制的需求就比较尴尬了。因为需要外部控制，那么RS485需要长时间待机，相对于传感器整机功耗来说大部分隔离RS485芯片毫安级的待机功耗就非常大了，严重影响待机时间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一，在于提供一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置，利用一个低功耗的RS485带隔离唤醒电路做触发，RS485带隔离接口电路直接断电降低功耗，从而延长了传感器整机的待机时间；同时隔离与保护技术、特殊开机/触发指令使得电路的抗干扰性更强。本专利技术的问题之一，是这样实现的：一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置，包括RS485上位机、RS485带隔离唤醒电路、RS485带隔离接口电路、MCU主板及传感器整机电源，所述RS485带隔离唤醒电路包括隔离单元、保护单元、采样单元、检波单元及滤波单元；所述RS485上位机的端口A和端口B分别与隔离单元的两输入端及RS485带隔离接口电路的两输入端连接，所述隔离单元分别与保护单元及采样单元连接，所述保护单元还连接至RS485上位机的端口A，所述检波单元分别与采样单元、滤波单元及传感器整机电源连接，所述MCU主板分别与滤波单元、RS485带隔离接口电路及传感器整机电源连接，所述传感器整机电源还连接至RS485带隔离接口电路。进一步地，所述隔离单元包括电容C1及电容C2，所述保护单元双向TVS二极管T1，所述双向TVS二极管T1的型号为PESD3V3L2BT，所述采样单元包括电阻R1、电容C3及电阻R2，所述检波单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C4及比较器U1，所述比较器U1的型号为TS881ILT，所述滤波单元包括二极管D1、电阻R7及电容C5；所述电容C1的一端及电容C2的一端分别对应连接至RS485上位机的端口A和端口B，所述双向TVS二极管T1的第一引脚分别与RS485上位机的端口A、电容C1的另一端、电阻R1的一端、电容C3的一端及电阻R2的一端连接，所述双向TVS二极管T1的第二引脚悬空，所述双向TVS二极管T1的第三引脚、电容C2的另一端、电阻R1的另一端及电容C3的另一端接地；所述比较器U1的第三引脚分别电阻R2的另一端及电阻R3的一端连接，所述比较器U1的第一引脚分别与电阻R3的另一端及二极管D1的正极连接，所述比较器U1的第四引脚分别与电阻R4的一端及电阻R5的一端连接，所述比较器U1的第五引脚分别与电阻R6的一端及电容C4的一端连接，电阻R4的另一端及电阻R6的另一端连接至传感器整机电源，所述比较器U1的第二引脚、电阻R5的另一端及电容C4的另一端均接地；所述二极管D1的负极与电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与电容C5的一端及MCU主板连接，所述电容C5的另一端接地。进一步地，所述RS485带隔离接口电路包括带隔离的RS485收发器U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C6及电容C7，所述RS485收发器U2的型号为ADM2483；所述RS485收发器U2的第十二引脚分别与电阻R8的一端、电阻R9的一端及RS485上位机的端口A连接，电阻R8的另一端连接至传感器整机电源，所述RS485收发器U2的第十三引脚分别与电阻R9的另一端、电阻R10的一端及RS485上位机的端口B连接，电阻R10的另一端接地；所述RS485收发器U2的第十引脚、第十一引脚及第十四引脚悬空；所述RS485收发器U2的第八引脚、第二引脚、第九引脚及第十五引脚接地；所述RS485收发器U2的第七引脚、第六引脚、第五引脚、第四引脚及第三引脚分别连接至MCU主板对应的端口；所述RS485收发器U2的第一引脚及第十六引脚连接至传感器整机电源；所述电容C6的一端及电容C7的一端连接至传感器整机电源，所述电容C6的另一端及电容C7的另一端接地。进一步地，还包括保护电路，所述保护电路的两端并联于RS485上位机的端口A和端口B。本专利技术要解决的技术问题之二，在于提供一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置，利用一个低功耗的RS485带隔离唤醒电路做触发，RS485带隔离接口电路直接断电降低功耗，从而延长了传感器整机的待机时间；同时隔离与保护技术、特殊开机/触发指令使得电路的抗干扰性更强。本专利技术的问题之二，是这样实现的：一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒方法，所述方法需提供上述的一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置，所述方法具体包括如下步骤：步骤1、所述RS485上位机发送触发指令给RS485带隔离换醒电路；同时，所述RS485上位机还发送电平信号给RS485带隔离接口电路，供RS485带隔离接口电路进行数据通信；步骤2、该触发指令在所述RS485带隔离换醒电路中经过隔离单元对触发指令进行耦合和隔离，由保护单元进行保护，然后经采集单元进行采集后，通过检波单元检波后输出给滤波单元，由滤波单元进行滤波后，触发指令最终输给休眠状态的MCU主板；步骤3、通过所述MCU主板识别该触发指令是否满足触发条件，若是，则MCU主板控制传感器整机电源开启，进入步骤4；若否，则传感器整机电源处于关闭状态；步骤4、所述传感器整机电源给RS485带隔离接口电路提供电源，所述RS485带隔离接口电路开始工作，从而使得传感器运行，传感器通过RS485带隔离接口电路实现与MCU主板之间的数据交互。进一步地，所述步骤2具体为：该触发指令在所述RS485带隔离换醒电路中经过电容C1和电容C2对触发信号进行隔离，由双向TVS二极管T1进行保护，经电阻R1、电容C3及电阻R2采集信号后，触发指令经电阻R2输入到比较器U1来检波，由电阻R3进行限流，通过电阻R4和电阻R5进行分压，并由电阻R6及电容C4进行滤波后，从比较器U1的输出端输出给二极管D1，再由二极管D1、电阻R7及电容C5进行滤波后，触发指令最终输出到休眠状态的MCU主板。本专利技术的优点在于：从RS485上位机输出触发信号(指令)给RS485带隔离唤醒电路，经过两个电容(电容C1和电容C2)对触发信号进行隔离，由双向TVS二极管T1(PESD3V3L2BT)进行保护，经电阻R1、电容C3及电阻R2采集信号后通过轨到轨(可以为输出，也可以为输入)纳安级功耗(低功耗)的比较器(TS881ILT)来检波输出，由滤波单元滤波后，触发信号最终输出到微功耗待机的MCU主板，通过MCU主板识别触发信号(指令)是否满足条件，若是就控制传感器整机电源开启，给RS485带隔离接口电路提供电源，从而使得传感器运行。该RS485被动唤醒装置具有隔离功能，并能有效降低了RS485带隔离唤醒电路的整体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置，包括RS485上位机、RS485带隔离唤醒电路、RS485带隔离接口电路、MCU主板及传感器整机电源，其特征在于：所述RS485带隔离唤醒电路包括隔离单元、保护单元、采样单元、检波单元及滤波单元；所述RS485上位机的端口A和端口B分别与隔离单元的两输入端及RS485带隔离接口电路的两输入端连接，所述隔离单元分别与保护单元及采样单元连接，所述保护单元还连接至RS485上位机的端口A，所述检波单元分别与采样单元、滤波单元及传感器整机电源连接，所述MCU主板分别与滤波单元、RS485带隔离接口电路及传感器整机电源连接，所述传感器整机电源还连接至RS485带隔离接口电路。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗带隔离的RS485被动唤醒装置，包括RS485上位机、RS485带隔离唤醒电路、RS485带隔离接口电路、MCU主板及传感器整机电源，其特征在于：所述RS485带隔离唤醒电路包括隔离单元、保护单元、采样单元、检波单元及滤波单元；所述RS485上位机的端口A和端口B分别与隔离单元的两输入端及RS485带隔离接口电路的两输入端连接，所述隔离单元分别与保护单元及采样单元连接，所述保护单元还连接至RS485上位机的端口A，所述检波单元分别与采样单元、滤波单元及传感器整机电源连接，所述MCU主板分别与滤波单元、RS485带隔离接口电路及传感器整机电源连接，所述传感器整机电源还连接至RS485带隔离接口电路。2.如权利要求1所述的一种低功耗带及隔离的RS485被动唤醒装置，其特征在于：所述隔离单元包括电容C1及电容C2，所述保护单元双向TVS二极管T1，所述双向TVS二极管T1的型号为PESD3V3L2BT，所述采样单元包括电阻R1、电容C3及电阻R2，所述检波单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C4及比较器U1，所述比较器U1的型号为TS881ILT，所述滤波单元包括二极管D1、电阻R7及电容C5；所述电容C1的一端及电容C2的一端分别对应连接至RS485上位机的端口A和端口B，所述双向TVS二极管T1的第一引脚分别与RS485上位机的端口A、电容C1的另一端、电阻R1的一端、电容C3的一端及电阻R2的一端连接，所述双向TVS二极管T1的第二引脚悬空，所述双向TVS二极管T1的第三引脚、电容C2的另一端、电阻R1的另一端及电容C3的另一端接地；所述比较器U1的第三引脚分别电阻R2的另一端及电阻R3的一端连接，所述比较器U1的第一引脚分别与电阻R3的另一端及二极管D1的正极连接，所述比较器U1的第四引脚分别与电阻R4的一端及电阻R5的一端连接，所述比较器U1的第五引脚分别与电阻R6的一端及电容C4的一端连接，电阻R4的另一端及电阻R6的另一端连接至传感器整机电源，所述比较器U1的第二引脚、电阻R5的另一端及电容C4的另一端均接地；所述二极管D1的负极与电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与电容C5的一端及MCU主板连接，所述电容C5的另一端接地。3.如权利要求1所述的一种低功耗带及隔离的RS485被动唤醒装置，其特征在于：所述RS485带隔离接口电路包括带隔离的RS485收发器U2、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C6及电容C7，所述RS485收发器U2的型号为ADM2483；所述RS485收发器U2的第十二引脚分别与电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳元长，詹顺钦，
申请(专利权)人：福州普贝斯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35