一种隔离型一拖四RS-485集线器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种隔离型一拖四RS‑485集线器，包括主控芯片、主RS‑485芯片、主RS‑232芯片、从RS‑485芯片、DC‑DC电源转换芯片、电源隔离芯片和光耦隔离芯片，所述每个从RS‑485芯片均与主控芯片直接连接，所述主RS‑485芯片通过三个光耦隔离芯片与主控芯片间接连接，所述主RS‑232芯片通过两个光耦隔离芯片与主控芯片间接连接，所述电源隔离芯片与四个从RS‑485芯片及主控芯片连接。该隔离型一拖四RS‑485集线器降低数据处理时延从而极大提高传输速度；降低大量设备部署及大量数据传输时的冲突问题；额外可独立使用的RS‑232接口，提供了在满载情况下的冗余接口，当有必要时，可多接入一个RS‑232接口的设备，能降低整体工控系统建设成本。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离型一拖四RS-485集线器
本技术涉及集线器
，具体为一种隔离型一拖四RS-485集线器。
技术介绍
在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域，大量使用RS-485接口的设备，受限于控制器通讯接口数量和价格的限制，通常会使用RS-485集线器来扩充控制器的通讯接口数量。随着工业智能化，设备数量增加，通讯需求增加，大量的RS-485通讯设备会导致RS-485总线冲突大量增加，从而大大降低RS-485总线的通讯效率及设备的可用性。现存多类不同的RS-485集线器。根据缓冲方式划分，分为有缓冲型和无缓冲型。缓冲型RS-485集线器，是为了解决大量设备进行通讯时，设备占用总线导致大量收发冲突问题。相对而言，当集线器级联过多时，数据从头部设备传输到尾部时比较缓慢。根据隔离不同，分为隔离型及非隔离型，隔离型集线器其抗干扰、系统稳定性更高，避免因主从设备间的地电位差、以及静电、雷击和浪涌对RS485主从设备造成的损害，同时也有效的避免了主从设备端的地电位差而在设备间产生的地环流对RS485设备造成的损害。相对而言，隔离型的RS-485集线器成本更高。一般而言，这些集线器都会额外提供一个与主RS-485接口互斥的主RS-232接口，便于接入RS-232接口的主机，同一时间主RS-485接口及主RS-232接口只能使用一个。目前这些集线器多采用低速单片机或无主控芯片设计，导致解决冲突及传输速度两者不能兼得。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种隔离型一拖四RS-485集线器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种隔离型一拖四RS-485集线器，包括主控芯片、主RS-485芯片，主RS-232芯片、从RS-485芯片、DC-DC电源转换芯片、电源隔离芯片和光耦隔离芯片，所述每个从RS-485芯片均与主控芯片直接连接，所述主RS-485芯片通过三个光耦隔离芯片与主控芯片间接连接，所述主RS-232芯片通过两个光耦隔离芯片与主控芯片间接连接，所述电源隔离芯片与四个从RS-485芯片及主控芯片连接，所述DC-DC电源转换芯片与主RS-485芯片、主RS-232芯片及电源隔离芯片连接。优选的，所述从RS-485芯片的数量为四个。优选的，所述光耦隔离芯片的数量为五个。优选的，所述主控芯片采用STM32F103RCT6芯片。优选的，所述主控芯片内置硬件UART通讯处理单元。优选的，所述主RS-485芯片及从RS-485芯片的差分数据输入引脚接入TVS瞬态抑制二极管以保护RS-485芯片。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该隔离型一拖四RS-485集线器降低数据处理时延从而极大提高传输速度；降低大量设备部署及大量数据传输时的冲突问题；额外可独立使用的RS-232接口，提供了在满载情况下的冗余接口，当有必要时，可多接入一个RS-232接口的设备，能降低整体工控系统建设成本。附图说明图1为本技术的整体结构框图；图2为本技术的主RS-485芯片部分电路原理图；图3为本技术的主RS-232芯片部分电路原理图；图4为本技术的DC-DC电源转换芯片部分电路原理图；图5为本技术的电源隔离芯片部分电路原理图；图6为本技术的RS-485芯片部分模块电路通用原理图。图中：100主控芯片、110主RS-485芯片、111主RS-232芯片、130从RS-485芯片、150DC-DC电源转换芯片、120电源隔离芯片、140/141/142/143/144光耦隔离芯片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。请参阅图1-6，本技术提供一种技术方案：一种隔离型一拖四RS-485集线器，包括主控芯片100、主RS-485芯片110，主RS-232芯片111、从RS-485芯片130、DC-DC电源转换芯片150、电源隔离芯片120和光耦隔离芯片140，每个从RS-485芯片均130与主控芯片100直接连接，主控芯片100采用STM32F103RCT6芯片，主控芯片100内置硬件UART通讯处理单元，从RS-485芯片130的数量为四个，主RS-485芯片110通过三个光耦隔离芯片140与主控芯片100间接连接，光耦隔离芯片140的数量为五个，光耦隔离芯片140/141/142/143/144的发射极与DC-DC电源转换芯片150的VCC连接，发射极与隔离地GND_OC连接，正极与电源隔离芯片120的Vout+引脚连接，主RS-232芯片111通过两个光耦隔离芯片143/144与主控芯片100间接连接，电源隔离芯片120与四个从RS-485芯片130及主控芯片100连接，主RS-485芯片110及从RS-485芯片130的差分数据输入引脚接入TVS瞬态抑制二极管以保护RS-485芯片，DC-DC电源转换芯片150与主RS-485芯片110、主RS-232芯片111及电源隔离芯片120连接，主RS-485芯片110的DE与RE引脚并接后与光耦隔离芯片141的集电极引脚连接，D引脚与光耦隔离芯片142的集电极引脚连接，R引脚与光耦隔离芯片140的集电极引脚连接，主RS-232芯片111的TIN引脚与光耦隔离芯片144的集电极引脚连接，TOUT引脚与光耦隔离芯片143的集电极引脚连接，主控芯片100的一组UART引脚TX与光耦隔离芯片142的负极连接，RX与耦隔离芯片140的负极连接，一个GPIO引脚与光耦隔离芯片141的负极连接，主控芯片100的一组UART引脚TX与光耦隔离芯片144的负极连接，RX与耦隔离芯片143的负极连接，主控芯片100的四组UART引脚TX分别与四个从RS-485芯片130的D引脚连接，RX引脚分别与四个从RS-485芯片130的R引脚连接，主控芯片100的VDD引脚与电源隔离芯片120的Vout+引脚连接，VSS引脚与电源隔离芯片120的Vout-引脚连接。本技术在具体实施时：主控芯片100为STM32F103RCT6芯片，采用高达72MHz的工作频率配置，由于所有数据均由主控芯片100进行处理及转发，所以主控芯片100的性能越高越好，高性能的主控芯片能提升数据处理及转发的速度。主控芯片100可以为STM32F103RCT6芯片，也可以为其它的主控芯片100，主控芯片100的类型不应该理解为是对本申请的限制。其中，主控芯片100负责实时处理及缓存主RS-485芯片110、主RS-232芯片111、四个从RS-485芯片130传输过来的数据包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离型一拖四RS‑485集线器，包括主控芯片(100)、主RS‑485芯片(110)，主RS‑232芯片(111)、从RS‑485芯片(130)、DC‑DC电源转换芯片(150)、电源隔离芯片(120)和光耦隔离芯片(140)，其特征在于：所述每个从RS‑485芯片(130)均与主控芯片(100)直接连接，所述主RS‑485芯片(110)通过三个光耦隔离芯片(140)与主控芯片(100)间接连接，所述主RS‑232芯片(111)通过两个光耦隔离芯片(140)与主控芯片(100)间接连接，所述电源隔离芯片(120)与四个从RS‑485芯片(130)及主控芯片(100)连接，所述DC‑DC电源转换芯片(150)与主RS‑485芯片(110)、主RS‑232芯片(111)及电源隔离芯片(120)连接。

【技术特征摘要】
1.一种隔离型一拖四RS-485集线器，包括主控芯片(100)、主RS-485芯片(110)，主RS-232芯片(111)、从RS-485芯片(130)、DC-DC电源转换芯片(150)、电源隔离芯片(120)和光耦隔离芯片(140)，其特征在于：所述每个从RS-485芯片(130)均与主控芯片(100)直接连接，所述主RS-485芯片(110)通过三个光耦隔离芯片(140)与主控芯片(100)间接连接，所述主RS-232芯片(111)通过两个光耦隔离芯片(140)与主控芯片(100)间接连接，所述电源隔离芯片(120)与四个从RS-485芯片(130)及主控芯片(100)连接，所述DC-DC电源转换芯片(150)与主RS-485芯片(110)、主RS-232芯片(111)及电源隔离芯片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宏舍，曾海新，刘燕杏，甘志海，
申请(专利权)人：梁宏舍，
类型：新型
国别省市：广东,44