一种RS485收发控制电路、通信装置及电能表制造方法及图纸

本申请公开了一种RS485收发控制电路、通信装置及电能表，包括：当无数据发送时MCU的TXD端为高电平，经反相控制电路反相后输出低电平使RS485接口芯片处于接收状态，当有数据发送时MCU的TXD端为低电平，经反相控制电路反相后输出高电平使RS485接口芯片处于发送状态，从而实现了对RS485接口芯片较为稳定的收发控制，且其输出信号分为两路，一路送入过压检测电路，另一路经防雷及过压保护电路后通过继电器分别送入传输通信芯片和信号监测电路且输出信号一路送至故障检测芯片，另一路经第三光耦隔离电路输出，从而在出现故障时既可以实现及时隔离又可以确保通信畅通，进而提高了集中抄表网络的稳定性和可靠性。集中抄表网络的稳定性和可靠性。集中抄表网络的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种RS485收发控制电路、通信装置及电能表


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种RS485收发控制电路、通信装置及电能表。

技术介绍

[0002]RS485是一种半双工平衡式传输的通信接口，其具有抗干扰能力强、噪声辐射小、通信距离远、通信速率高、便于组网等特点，在有线通信中优势明显，被广泛应用于电能表及集中抄表等领域。
[0003]目前，RS485在半双工模式下工作时，同一时刻仅能发送或接收，通过控制数据发送和接收的方向才能完成交互通信。然而，传统RS485收发控制电路的收发控制不是很稳定且带载能力不是很高，从而导致基于RS485的集中抄表装置等RS485通信装置的可靠性和稳定性较差。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种RS485收发控制电路、通信装置及电能表，用以解决现有技术中RS485收发控制不稳定且带载能力差，从而导致RS485通信装置的稳定性和可靠性较差的问题。
[0005]本申请实施例提供的技术方案如下：
[0006]一方面，本申请实施例提供了一种RS485收发控制电路，包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，RS485接口芯片，第一光耦隔离电路，第二光耦隔离电路，反相控制电路，以及输出控制电路；
[0007]第一光耦隔离电路的第一端分别与第一电源端和MCU的数据发送端连接，第一光耦隔离电路的第二端与RS485接口芯片的信号接收端连接，第一光耦隔离电路的第三端接地，第一光耦隔离电路的第四端与第二电源端连接；第一光耦隔离电路用于在MCU的数据发送端与RS485接口芯片的信号接收端之间进行隔离；
[0008]第二光耦隔离电路的第一端与MCU的数据接收端连接，第二光耦隔离电路的第二端与第一电源端连接，第二光耦隔离电路的第三端分别与第二电源端和RS485接口芯片的驱动输入端连接，第二光耦隔离电路的第四端接地；第二光耦隔离电路用于在MCU的数据接收端与RS485接口芯片的驱动输入端之间进行隔离；
[0009]反相控制电路的第一端与第二电源端连接，反相控制电路的第二端分别与RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端连接，反相控制电路的第三端与第二光耦隔离电路的第三端连接；反相控制电路用于在MCU通过第二光耦隔离电路的第三端输出高电平信号时，向RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端输出低电平信号以使RS485接口芯片处于接收状态，在MCU通过第二光耦隔离电路的第三端输出低电平信号时，向RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端输出高电平信号以使RS485接口芯片处于发送状态；
[0010]输出控制电路的第一端分别与第二电源端和RS485接口芯片的电源端连接，输出
控制电路的第二端与RS485接口芯片的反向输入输出端连接，输出控制电路的第三端与RS485接口芯片的同向输入输出端连接，输出控制电路的第四端接地；输出控制电路用于在RS485接口芯片处于发送状态时维持高电平输出，在RS485接口芯片为接收状态时，维持低电平输入。
[0011]在一种可能的实施方式中，反相控制电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻和第一电容；
[0012]第一三极管的发射极与第二电源端连接，第一三极管的集电极分别与RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端以及由第一电阻和第一电容形成的第一并联支路的一端连接，第一三极管的基极经第二电阻与第二光耦隔离电路的第三端连接；第一并联支路的另一端接地。
[0013]在一种可能的实施方式中，第一光耦隔离电路的第一端与第一电源端之间连接有第三电阻；第一光耦隔离电路的第二端与RS485接口芯片的信号接收端之间连接有第四电阻。
[0014]在一种可能的实施方式中，第二光耦隔离电路的第一端与MCU的数据接收端之间连接有第五电阻，第二光耦隔离电路的第三端与第二电源端之间连接有第六电阻。
[0015]在一种可能的实施方式中，输出控制电路包括第二电容、第七电阻和第八电阻；
[0016]第二电容的第一端与第二电源端连接，第二电容的第二端接地；
[0017]第七电阻的第一端与第二电容的第二端连接，第七电阻的第二端与RS485接口芯片的反向输入输出端连接并作为RS485收发控制电路的反向输入输出端；
[0018]第八电阻的第一端与第二电源端连接，第八电阻的第二端与RS485接口芯片的同向输入输出端连接并作为RS485收发控制电路的同向输入输出端。
[0019]另一方面，本申请实施例还提供了一种RS485通信装置，包括本申请实施例提供的RS485收发控制电路，防雷及过压保护电路，继电器，第三光耦隔离电路，信号监测电路，过压检测电路，传输通信芯片，以及故障检测芯片；
[0020]RS485收发控制电路的同向输入输出端分别与防雷及过压保护电路的第一输入端和过压检测电路的第一输入端连接，RS485收发控制电路的反向输入输出端分别与防雷及过压保护电路的第二输入端和过压检测电路的第二输入端连接；RS485收发控制电路用于控制RS485接口芯片的收发状态；
[0021]过压检测电路的第一电源端与第三电源端连接，过压检测电路的第一输出端与故障检测芯片的第一输入端连接；过压检测电路用于对RS485收发控制电路的同向输入输出端和反向输入输出端的两端电压进行过压检测；
[0022]防雷及过压保护电路的第一输出端与继电器中第一触点组的第一触点连接，防雷及过压保护电路的第二输出端与继电器中第二触点组的第一触点连接；防雷及过压保护电路用于对传输通信芯片进行防雷和过压保护；
[0023]继电器中第一触点组的第二触点分别与传输通信芯片的第一输入端和信号监测电路的第一输入端连接，继电器中第二触点组的第二触点分别与传输通信芯片的第二输入端和信号监测电路的第二输入端连接；继电器用于在故障检测芯片的驱动下闭合或断开传输通信芯片与防雷及过压保护电路的连接；
[0024]信号监测电路的输出端与故障检测芯片的第二输入端连接；信号监测电路用于监
测RS485收发控制电路的同向输入输出端和反向输入输出端的两端电压是否低于设定阈值；
[0025]传输通信芯片的第一输出端与第三光耦隔离电路的收发使能端连接，传输通信芯片的第二输出端分别与第三光耦隔离电路的驱动输入端和故障检测芯片的第三输入端连接，传输通信芯片的第三输出端分别与第三光耦隔离电路的信号接收端和故障检测芯片的第四输入端连接；传输通信芯片用于根据RS485接口芯片的收发状态的收发状态进行数据传输；
[0026]故障检测芯片的控制端与继电器中第一触点组和第二触点组的驱动端连接；故障检测芯片用于根据过压检测电路的输出信号确定出现过压故障时，或者根据信号监测电路的第一接收信号以及传输通信芯片的第二接收信号和发送信号确定出现短路故障时，控制继电器断开传输通信芯片与防雷及过压保护电路的连接以切断传输通信芯片与RS485通信总线的连接。
[0027]在一种可能的实施方式中，防雷及过压保护电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RS485收发控制电路，其特征在于，包括微控制单元MCU，RS485接口芯片，第一光耦隔离电路，第二光耦隔离电路，反相控制电路，以及输出控制电路；所述第一光耦隔离电路的第一端分别与第一电源端和所述MCU的数据发送端连接，所述第一光耦隔离电路的第二端与所述RS485接口芯片的信号接收端连接，所述第一光耦隔离电路的第三端接地，所述第一光耦隔离电路的第四端与第二电源端连接；所述第一光耦隔离电路用于在所述MCU的数据发送端与所述RS485接口芯片的信号接收端之间进行隔离；所述第二光耦隔离电路的第一端与所述MCU的数据接收端连接，所述第二光耦隔离电路的第二端与所述第一电源端连接，所述第二光耦隔离电路的第三端分别与所述第二电源端和所述RS485接口芯片的驱动输入端连接，所述第二光耦隔离电路的第四端接地；所述第二光耦隔离电路用于在所述MCU的数据接收端与所述RS485接口芯片的驱动输入端之间进行隔离；所述反相控制电路的第一端与所述第二电源端连接，所述反相控制电路的第二端分别与所述RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端连接，所述反相控制电路的第三端与所述第二光耦隔离电路的第三端连接；所述反相控制电路用于在所述MCU通过所述第二光耦隔离电路的第三端输出高电平信号时，向所述RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端输出低电平信号以使所述RS485接口芯片处于接收状态，在所述MCU通过所述第二光耦隔离电路的第三端输出低电平信号时，向所述RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端输出高电平信号以使所述RS485接口芯片处于发送状态；所述输出控制电路的第一端分别与所述第二电源端和所述RS485接口芯片的电源端连接，所述输出控制电路的第二端与所述RS485接口芯片的反向输入输出端连接，所述输出控制电路的第三端与所述RS485接口芯片的同向输入输出端连接，所述输出控制电路的第四端接地；所述输出控制电路用于在所述RS485接口芯片处于发送状态时维持高电平输出，在所述RS485接口芯片为接收状态时，维持低电平输入。2.如权利要求1所述的RS485收发控制电路，其特征在于，所述反相控制电路包括第一三极管、第一电阻、第二电阻和第一电容；所述第一三极管的发射极与所述第二电源端连接，所述第一三极管的集电极分别与所述RS485接口芯片的接收使能端和发送使能端以及由所述第一电阻和所述第一电容形成的第一并联支路的一端连接，所述第一三极管的基极经所述第二电阻与所述第二光耦隔离电路的第三端连接；所述第一并联支路的另一端接地。3.如权利要求1所述的RS485收发控制电路，其特征在于，所述第一光耦隔离电路的第一端与所述第一电源端之间连接有第三电阻；所述第一光耦隔离电路的第二端与所述RS485接口芯片的信号接收端之间连接有第四电阻。4.如权利要求1所述的RS485收发控制电路，其特征在于，所述第二光耦隔离电路的第一端与所述MCU的数据接收端之间连接有第五电阻，所述第二光耦隔离电路的第三端与所述第二电源端之间连接有第六电阻。5.如权利要求1所述的RS485收发控制电路，其特征在于，所述输出控制电路包括第二电容、第七电阻和第八电阻；所述第二电容的第一端与所述第二电源端连接，所述第二电容的第二端接地；所述第七电阻的第一端与所述第二电容的第二端连接，所述第七电阻的第二端与所述
RS485接口芯片的反向输入输出端连接并作为所述RS485收发控制电路的反向输入输出端；所述第八电阻的第一端与所述第二电源端连接，所述第八电阻的第二端与所述RS485接口芯片的同向输入输出端连接并作为所述RS485收发控制电路的同向输入输出端。6.一种RS485通信装置，其特征在于，包括如权利要求1
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5任一项所述的RS485收发控制电路，防雷及过压保护电路，继电器，第三光耦隔离电路，信号监测电路，过压检测电路，传输通信芯片，以及故障检测芯片；所述RS485收发控制电路的同向输入输出端分别与所述防雷及过压保护电路的第一输入端和所述过压检测电路的第一输入端连接，所述RS485收发控制电路的反向输入输出端分别与所述防雷及过压保护电路的第二输入端和所述过压检测电路的第二输入端连接；所述RS485收发控制电路用于控制RS485接口芯片的收发状态；所述过压检测电路的第一电源端与第三电源端连接，所述过压检测电路的第一输出端与所述故障检测芯片的第一输入端连接；所述过压检测电路用于对所述RS485收发控制电路的同向输入输出端和反向输入输出端的两端电压进行过压检测；所述防雷及过压保护电路的第一输出端与所述继电器中第一触点组的第一触点连接，所述防雷及过压保护电路的第二输出端与所述继电器中第二触点组的第一触点连接；所述防雷及过压保护电路用于对所述传输通信芯片进行防雷和过压保护；所述继电器中第一触点组的第二触点分别与所述传输通信芯片的第一输入端和所述信号监测电路的第一输入端连接，所述继电器中第二触点组的第二触点分别与所述传输通信芯片的第二输入端和所述信号监测电路的第二输入端连接；所述继电器用于在所述故障检测芯片的驱动下闭合或断开所述传输通信芯片与所述防雷及过压保护电路的连接；所述信号监测电路的输出端与所述故障检测芯片的第二输入端连接；所述信号监测电路用于监测所述RS485收发控制电路的同向输入输出端和反向输入输出端的两端电压是否低于设定阈值；所述传输通信芯片的第一输出端与所述第三光耦隔离电路的收发使能端连接，所述传输通信芯片的第二输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐京生，尹章专，陈建锋，董占国，孟令磊，
申请(专利权)人：华立科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：