一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统包括：主设备TTL电路，以及与所述主设备TTL电路连通的多组从设备TTL电路；所述主设备TTL电路包括：主设备输出支路，与主MCU的TXD端连通，内置MOS管IC7，及与MOS管IC7引脚2连通的电源VCC3；主设备输入支路，与主MCU的RXD端连通，内置运算放大器IC10A，及与运算放大器IC10A的引脚8连接的运算放大器供电电源V+；所述从设备TTL电路包括：从设备输出支路，与从MCU的TXD端连通，且与主设备输入支路连通。本发明专利技术通过增加一个P型MOS管和电源VCC3，用主MCU的输出电平来驱动此MOS管的通断，从而控制VCC3的输出，通过VCC3来驱动多组从设备的光耦合器U2，利用MOS管导通后损耗小的特点，可实现驱动多个从设备的光耦。驱动多个从设备的光耦。驱动多个从设备的光耦。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统及方法


[0001]本专利技术涉电子设备通信领域，具体是一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统及方法。

技术介绍

[0002]目前行业内的智能仪表在测量到一系列参数状态(如电压电流电能等电参量、开关量、温湿度等)后，需要将这些数据通过某种途径传输至另一设备(如用户侧后台)，同时也需对此仪表进行命令的下发来完成一些操作(如控制仪表的开关通断)。
[0003]上述设备间的互相通信，需要有一座桥梁将其连接起来，那就是通信接口，目前有有线通讯和无线通讯两大类，目前以有线通信接口更为普及，而有线通信接口中又以RS
‑
485通信最为常见。
[0004]RS
‑
485通信缺点：
[0005]1.要实现RS
‑
485通信，每个设备上必须使用一个485芯片，对内连接至设备MCU(单片机)，对外连接至设备的485接口，对于多个设备进行数据传输的应用，每个设备的485芯片增加了许多成本；
[0006]2.对于设备的体积来说，485芯片占据了PCB上一定的布板空间，无形中增大的设备的体积。
[0007]除了上述的RS
‑
485通信，还有一种TTL通信方式，其原理为直接将两个设备的MCU串口相连接，直接在两个MCU直接进行数据传输来实现通信，他的优点是省去了485芯片，可以节约成本、节省PCB空间缩小设备体积，但存在通信距离短、抗干扰能力差的缺点，所以在行业内较少被采用。

技术实现思路
<br/>[0008]专利技术目的：提供一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统，以解决现有技术存在的上述问题。
[0009]技术方案：一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统，包括：
[0010]主设备TTL电路，以及与所述主设备TTL电路连通的多组从设备TTL电路；
[0011]所述主设备TTL电路包括：
[0012]主设备输出支路，与主MCU的TXD端连通，内置MOS管IC7，及与MOS管IC7引脚2连通的电源VCC3；
[0013]主设备输入支路，与主MCU的RXD端连通，内置运算放大器IC10A，及与运算放大器IC10A的引脚8连接的运算放大器供电电源V+；
[0014]所述从设备TTL电路包括：
[0015]从设备输出支路，与从MCU的TXD端连通，且与主设备输入支路连通；
[0016]从设备输入支路，与从MCU的RXD端连通，且与主设备输出支路连通。
[0017]使用主MCU的输出电平驱动MOS管IC7的通断，从而控制电源VCC3的输出，通过电源
VCC3来驱动多组从设备的光耦合器U2，利用MOS管导通后损耗小的特点，实现驱动多组从设备中的光耦合器U2。
[0018]本专利技术通过增加一个P型MOS管和电源VCC3，用主MCU的输出电平来驱动此MOS管的通断，从而控制VCC3的输出，通过VCC3来驱动多组从设备的光耦合器U2，利用MOS管导通后损耗小的特点，可实现驱动多个从设备的光耦；
[0019]在进一步实施例中，所述主设备输出支路还包括：
[0020]电阻R60，一端与主MCU的TXD端连通；
[0021]电阻R53，一端与光耦合器U3的引脚4连通，另外一端与电源VCC3连通；
[0022]电阻R52，一端与所述MOS管IC7的引脚3连通，另一端与GND连通；
[0023]光耦合器U3，光耦合器U3的引脚1上连通有电源VCC1，引脚2与电阻R60另一端连通，引脚3与GND连通；
[0024]所述MOS管IC7的引脚1与电阻R53的一端及光耦合器U3的引脚4连通，引脚3与从设备输入支路连通。
[0025]在进一步实施例中，所述主设备输入支路包括：
[0026]电阻R65，一端与主MCU的RXD端连通，另一上连通有电源VCC1；
[0027]三极管Q6，三极管Q6的引脚2与GND连通，引脚3与主MCU的RXD端及电阻R65的一端连通；
[0028]电阻R68，一端与三极管Q6的引脚1连通；
[0029]运算放大器IC10B，运算放大器IC10B的输出脚7、输入脚6与电阻R68的另一端连通；
[0030]运算放大器IC10A，运算放大器IC10A的输出脚1与运算放大器IC10B的输入脚5连通，输入脚2与从设备输出支路连通，引脚4与GND连通；
[0031]电阻R76、电阻R8的一端与运算放大器IC10A的输入脚3连通；
[0032]电阻R8的另一端与GND连通；
[0033]电阻R76另一端与运算放大器供电电源V+连通；
[0034]电阻R71，一端与运算放大器IC10A的输入脚2连通，另一端与电阻R76另一端连通。
[0035]在进一步实施例中，所述从设备输出支路包括：
[0036]光耦合器U5，所述光耦合器U5的引脚2与从MCU的TXD端连接，引脚3与GND连接，引脚4与运算放大器IC10A的输入脚2连通；
[0037]电阻R7，电阻R7的一端与光耦合器U5的引脚1连通，另一端上连通有电源VCC2。
[0038]在进一步实施例中，所述从设备输入支路包括：
[0039]光耦合器U2，所述光耦合器U2的引脚4与从MCU的RXD端连通，引脚3上连通有GND1，引脚1与MOS管IC7的引脚3连通；
[0040]电阻R6，一端与光耦合器U2的引脚2连通，另一端与GND连通；
[0041]电阻R5，一端与从MCU的RXD端及光耦合器U2的引脚4连通，另一端上连通有电源VCC2。
[0042]一种基于MOS管和运算放大器的通讯方法，包括：
[0043]发送路径法和接收路径法；
[0044]所述发送路径法由主设备输出支路及从设备输入支路组成；
[0045]所述接收路径法由从设备输出支路及主设备输入支路组成。
[0046]在进一步实施例中，所述发送路径法包括：
[0047]步骤1：当主设备发送时，主MCU的TXD口发送一串高低电平，控制光耦合器U3的引脚3、4闭合或者断开，光耦合器U3的引脚3、4通断，控制MOS管IC7的引脚2、3的通断，当MOS管IC7的引脚2、3导通时电源VCC3输出至从设备输入支路，来驱动光耦合器U2的引脚3、4的通断；
[0048]步骤2：由主设备TTL电路输出的高低电平(高电平VCC3,低电平0V)，控制光耦合器U2的引脚3、4的通断，从而控制进入从MCU电平的高低，由此主设备到从设备的数据发送完成，从设备MCU得到主设备MCU发出的一串高低电平。
[0049]所述光耦合器U2的引脚3、4为输出端引脚。
[0050]所述光耦合器U3的引脚3、4为输出端引脚。
[0051]在进一步实施例中，接收路径法包括：
[0052]步骤1、在接收到主设备发送的命令后，从设备需要回传数据时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统，包括：主设备TTL电路，以及与所述主设备TTL电路连通的多组从设备TTL电路；其特征在于，所述主设备TTL电路包括：主设备输出支路，与主MCU的TXD端连通，内置MOS管IC7，及与MOS管IC7引脚2连通的电源VCC3；主设备输入支路，与主MCU的RXD端连通，内置运算放大器IC10A，及与运算放大器IC10A的引脚8连接的运算放大器供电电源V+；所述从设备TTL电路包括：从设备输出支路，与从MCU的TXD端连通，且与主设备输入支路连通；从设备输入支路，与从MCU的RXD端连通，且与主设备输出支路连通；使用主MCU的输出电平驱动MOS管IC7的通断，从而控制电源VCC3的输出，通过电源VCC3来驱动多组从设备中的光耦合器U2，利用MOS管导通后损耗小的特点，实现驱动多组从设备中的光耦合器U2。2.根据权利要求1所述的一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统，其特征是：所述主设备输出支路还包括：电阻R60，一端与主MCU的TXD端连通；电阻R53，一端与光耦合器U3的引脚4连通，另外一端与电源VCC3连通；电阻R52，一端与所述MOS管IC7的引脚3连通，另一端与GND连通；光耦合器U3，光耦合器U3的引脚1上连通有电源VCC1，引脚2与电阻R60另一端连通，引脚3与GND连通；所述MOS管IC7的引脚1与电阻R53的一端及光耦合器U3的引脚4连通，引脚3与从设备输入支路连通。3.根据权利要求1所述的一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统，其特征是：所述主设备输入支路包括：电阻R65，一端与主MCU的RXD端连通，另一端上连通有电源VCC1；三极管Q6，三极管Q6的引脚2与GND连通，引脚3与主MCU的RXD端及电阻R65的一端连通；电阻R68，一端与三极管Q6的引脚1连通；运算放大器IC10B，运算放大器IC10B的输出脚7、输入脚6与电阻R68的另一端连通；运算放大器IC10A，运算放大器IC10A的输出脚1与运算放大器IC10B的输入脚5连通，输入脚2与从设备输出支路连通，引脚4与GND连通；电阻R76、电阻R8的一端与运算放大器IC10A的输入脚3连通；电阻R8的另一端与GND连通；电阻R76另一端与运算放大器供电电源V+连通；电阻R71，一端与运算放大器IC10A的输入脚2连通，另一端与电阻R76另一端连通。4.根据权利要求1所述的一种基于MOS管和运算放大器的通讯系统，其特征是：所述从设备输出支路包括：光耦合器U5，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐超，张明，张松辉，盛晓明，刘静，蔡华阳，黄一鸣，周明睿，仲婷，张聪聪，陈志豪，
申请(专利权)人：安科瑞电气股份有限公司江苏安科瑞微电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：