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

一種高可靠性小型化RS485電路，其包括RS485通訊芯片U1，所述RS485通訊芯片U1的2腳、8腳、19腳分別連接3.3V電源VCC_3.3V，所述RS485通訊芯片U1的4腳通過保護(hù)電阻R4連接微處理器的接收數(shù)據(jù)串口RXD，所述RS485通訊芯片U1的7腳通過保護(hù)電阻R6連接微處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)串口TXD，所述RS485通訊芯片U1的5腳及6腳連接微處理器的請求發(fā)送串口RTS，所述RS485通訊芯片U1的1腳、3腳、9腳及10腳連接接地端GND，所述RS485通訊芯片U1的11腳、14腳、16腳及20腳連接接地端485_GND，所述RS485通訊芯片U1的13腳和18腳短路連接，所述RS485通訊芯片U1的15腳和17腳短路連接，所述RS485通訊芯片U1的13腳和15腳連接有保護(hù)電路。

進(jìn)一步地，所述RS485通訊芯片U1的19腳與所述3.3V電源VCC_3.3V之間連接有電容C2，所述RS485通訊芯片U1的10腳與所述RS485通訊芯片U1的11腳之間連接有電容C11。

進(jìn)一步地，其還包括上拉電阻R1及下拉電阻R8，所述上拉電阻R1的一端連接所述保護(hù)電阻R4與所述接收數(shù)據(jù)串口RXD之間的連接點(diǎn)，另一端連接有3.3V電源VCC_3.3V，所述下拉電阻R8的一端連接所述RS485通訊芯片U1與所述請求發(fā)送串口RTS的連接點(diǎn)，另一端與接地端GND連接。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)電路包括抗涌電阻R5、R7，所述抗涌電阻R5的一端與所述RS485通訊芯片U1的15腳連接，所述抗涌電阻R5的另一端連接輸出端485_B，所述抗涌電阻R7的一端與所述RS485通訊芯片U1的13腳連接，所述抗涌電阻R7的另一端連接輸出端485_A。

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U1與所述抗涌電阻R7的連接點(diǎn)與大地端FGND之間的TVS管V1，連接于所述RS485通訊芯片U1與所述抗涌電阻R5的連接點(diǎn)與大地端FGND之間的TVS管V2。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)電路還包括：連接于所述抗涌電阻R5與所述輸出端485_B的連接點(diǎn)與所述大地端FGND之間的半導(dǎo)體放電管Q2，連接于所述抗涌電阻R7與所述輸出端485_A的連接點(diǎn)與所述大地端FGND之間的半導(dǎo)體放電管Q1。

進(jìn)一步地，所述RS485通訊芯片U1的13腳和15腳之間串聯(lián)有匹配電阻R9和排針JP1。

進(jìn)一步地，所述RS485通訊芯片U1的13腳與所述3V電源VCC_3V之間串聯(lián)上拉電阻R2，所述所述RS485通訊芯片U1的15腳與所述接地端485_GND之間連接有下拉電阻R3。

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)干擾信號對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)用新型的高可靠性小型化RS485電路，其包括RS485通訊芯片U1(型號為ADM2587EBRW2-REEL7)，所述RS485通訊芯片U1的2腳、8腳、19腳分別連接3.3V電源VCC_3.3V，所述RS485通訊芯片U1的4腳通過保護(hù)電阻R4連接微處理器的接收數(shù)據(jù)串口RXD，所述RS485通訊芯片U1的7腳通過保護(hù)電阻R6連接微處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)串口TXD，所述RS485通訊芯片U1的5腳及6腳連接微處理器的請求發(fā)送串口RTS，所述RS485通訊芯片U1的1腳、3腳、9腳及10腳連接接地端GND，所述RS485通訊芯片U1的11腳、14腳、16腳及20腳連接接地端485_GND，所述RS485通訊芯片U1的13腳和18腳短路連接，所述RS485通訊芯片U1的15腳和17腳短路連接，所述RS485通訊芯片U1的13腳和15腳連接有保護(hù)電路。

所述RS485通訊芯片U1的19腳與所述3.3V電源VCC_3.3V之間連接有電容C2，所述RS485通訊芯片U1的10腳與所述RS485通訊芯片U1的11腳之間連接有電容C11。

本實(shí)用新型的高可靠性小型化RS485電路還包括上拉電阻R1及下拉電阻R8，所述上拉電阻R1的一端連接所述保護(hù)電阻R4與所述接收數(shù)據(jù)串口RXD之間的連接點(diǎn)，另一端連接有3.3V電源VCC_3.3V，所述下拉電阻R8的一端連接所述RS485通訊芯片U1與所述請求發(fā)送串口RTS的連接點(diǎn)，另一端與接地端GND連接。

所述保護(hù)電路包括抗涌電阻R5、R7，所述抗涌電阻R5的一端與所述RS485通訊芯片U1的15腳連接，所述抗涌電阻R5的另一端連接輸出端485_B，所述抗涌電阻R7的一端與所述RS485通訊芯片U1的13腳連接，所述抗涌電阻R7的另一端連接輸出端485_A。

所述保護(hù)電路還包括連接于所述RS485通訊芯片U1與所述抗涌電阻R7的連接點(diǎn)與大地端FGND之間的TVS管V1，連接于所述RS485通訊芯片U1與所述抗涌電阻R5的連接點(diǎn)與大地端FGND之間的TVS管V2。

所述保護(hù)電路還包括連接于所述抗涌電阻R5與所述輸出端485_B的連接點(diǎn)與所述大地端FGND之間的半導(dǎo)體放電管Q2，連接于所述抗涌電阻R7與所述輸出端485_A的連接點(diǎn)與所述大地端FGND之間的半導(dǎo)體放電管Q1。

所述RS485通訊芯片U1的13腳和15腳之間串聯(lián)有匹配電阻R9和排針JP1。

所述RS485通訊芯片U1的13腳與所述3V電源VCC_3V之間串聯(lián)上拉電阻R2，所述所述RS485通訊芯片U1的15腳與所述接地端485_GND之間連接有下拉電阻R3。

本實(shí)用新型的工作原理：

當(dāng)微處理器需要發(fā)送信號時(shí)，請求發(fā)送串口RTS控制RS485通訊芯片U1的7腳為高，信號經(jīng)微處理器的發(fā)送數(shù)據(jù)串口TXD發(fā)出，經(jīng)保護(hù)電阻R6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RS485通訊芯片U1的13腳及15腳差分輸出，然后經(jīng)TVS管V1、V2，抗浪電阻R5、R7，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)微處理器需要接受信號時(shí)，請求發(fā)送串口RTS控制RS485通訊芯片U1的6腳為低，其他的485通訊設(shè)備反饋的信號經(jīng)半導(dǎo)體放電管Q1、Q2，抗浪電阻R5、R7，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，最后經(jīng)保護(hù)電阻R4到達(dá)微處理器的接收數(shù)據(jù)串口RXD并進(jìn)入微處理器。

雷電、靜電等瞬態(tài)干擾信號進(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，干擾信號通過安規(guī)電容C10進(jìn)入大地FGND。殘留的干擾信號經(jīng)抗涌電阻R5、R7及TVS管Z1、Z2釋放，以保證RS485總線的正常通信。

保護(hù)電阻R4及R6能夠保護(hù)微處理器的數(shù)據(jù)串口TXD及接收數(shù)據(jù)串口RXD，防止外部干擾信號損壞微處理器，增加通信的穩(wěn)定性。

RS485通訊芯片U1的13腳和15腳之間串聯(lián)有匹配電阻R9(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R9(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R9(120歐姆)接入電路，以保證RS485串口總線的穩(wěn)定性。

上拉電阻R2和下拉電阻R3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13腳和15腳之間的電位差保持在200mV以上，防止出現(xiàn)通信錯(cuò)誤。

以上僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(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)。