] 8腳、5腳為電源引腳，其中：8腳接電源，電源引腳接退耦電容C1 ;5腳接地；
[0047] 2腳為接收輸出使能腳, 3腳為傳送輸入使能腳（iSh 2腳和3腳同時(shí)上拉 連接電阻R1接高電平，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的自動(dòng)切換；
[0048] 1腳為數(shù)據(jù)接收輸出腳，4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送輸入腳，1腳連接單片機(jī)UART接口的RX 腳，4腳連接單片機(jī)UART接口的TX腳，且4腳上拉連接電阻R2接高電平，使RS485通訊芯 片的DI處于閑置狀態(tài)，保證4腳能發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)1腳能接收數(shù)據(jù)；
[0049] 6腳和7腳連接信號(hào)輸入/輸出線。
[0050] 退耦電容C1用于消除電源雜波干擾，吸收芯片工作時(shí)產(chǎn)生的脈沖；
[0051] 在本實(shí)施例中，2腳:(?)上拉接高電平，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的自動(dòng)切換；3腳傳送 輸入使能腳腳，接低平時(shí)，芯片不能工作，因此3腳與2腳同時(shí)上拉接高電平，使芯 片處于正常工作狀態(tài)；
[0052] 在本實(shí)施例中，4腳上拉連接電阻R2接高電平，保證了 DI處于閑置狀態(tài)，即能發(fā)送 數(shù)據(jù)，同時(shí)1腳也能接收數(shù)據(jù)。若沒有設(shè)置電阻R2,4腳一直處于發(fā)送狀態(tài)，且2腳不能接 收數(shù)據(jù)，此時(shí)，所述MX13487所在的應(yīng)用設(shè)備就只能做主機(jī)，不能當(dāng)從機(jī)使用。
[0053] 本實(shí)施例的RS485通訊電路還包括輸出保護(hù)電路；
[0054] 所述輸出保護(hù)電路包括由穩(wěn)壓管Dl，D2, D3組成的吸收回路：穩(wěn)壓管D3的一端與 7腳的信號(hào)輸出線連接，另一端接地；穩(wěn)壓管D3的一端與與6腳的信號(hào)輸入線連接，另一端 接地；穩(wěn)壓管D2連接信號(hào)輸出線與信號(hào)輸出線，形成一個(gè)完整的回路。
[0055] 由于共模電壓等于兩個(gè)輸入信號(hào)電壓的平均值，而RS485通訊電路只能檢測(cè)A、 B端的差模電壓，因此如果A、B端單點(diǎn)的對(duì)GND電壓太高，就會(huì)燒壞RS485通訊1C。上述 吸收回路的設(shè)置可以吸收過高的電壓，防止RS485通訊電路所在總線共模電壓過大而損壞 MAX13487,降低芯片的使用壽命。
[0056] 本實(shí)施例中，選用的穩(wěn)壓管D1、D2、D3,正向電壓是0. 7V，反向電壓是穩(wěn)壓值6. 8V， 利用該吸收回路，可以保證A端和B端的電壓范圍在-0. 7V-6. 8V之間。
[0057] 所述吸收回路中的穩(wěn)壓管Dl，D2, D3可用TVS瞬態(tài)雜波抑制器替代。
[0058] 本實(shí)施例的RS485通訊電路的輸出保護(hù)電路還包括設(shè)置在MAX13487的485信號(hào) 輸出端串聯(lián)的兩個(gè)51 Ω的電阻R4、R5,防止所述MAX13487的應(yīng)用設(shè)備的硬件故障影響所 述應(yīng)用設(shè)備所在的應(yīng)用系統(tǒng)的其他應(yīng)用設(shè)備的通信。
[0059] 本實(shí)施例的輸出保護(hù)電路還包括分別設(shè)置在RS485網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端與 通訊載體的特性電阻相匹配的匹配電阻，以減少線路上傳輸信號(hào)的反射。在工程的現(xiàn)場(chǎng)施 工中，一般通訊載體為雙絞線，雙絞線的它的特性阻抗為120Ω左右，所以線路設(shè)計(jì)時(shí)，在 RS485網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端應(yīng)各接1只120 Ω的匹配電阻，以減少線路上傳輸信號(hào)的反 射。
[0060] 由于RS485芯片的特性，接收器的檢測(cè)靈敏度為± 200mV，即差分輸入端 VA-VB彡+200mV，輸出邏輯1，VA-VB彡-200mV，輸出邏輯0 ;而A、B端電位差的絕對(duì)值小于 200mV時(shí)，輸出為不確定。如果在總線上所有發(fā)送器被禁止時(shí)，接收器輸出邏輯0,這會(huì)誤認(rèn) 為通信幀的起始引起工作不正常。本實(shí)施例中，MAX13487的A端接上拉電阻R3, B端接下 拉電阻R6,使A端的電位高于B端的電位，這樣RXD的電平在485總線不發(fā)送期間（總線懸 浮時(shí)）呈現(xiàn)唯一的高電平，MCU就不會(huì)被誤中斷而受到亂字符。
[0061] 由于RS485接口均采用差分方式傳輸信號(hào)，不需要相對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來檢測(cè)信 號(hào)，系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間的電位差就可以了，但收發(fā)器的AB端有一定的共模電壓范圍 (RS485的收發(fā)器共模電壓范圍為-7V-12V，只有滿足此條件，整個(gè)通訊才能正常工作。當(dāng)通 訊電路中的共模電壓超出此范圍就會(huì)影響通訊的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。
[0062] 本實(shí)施例中，所述RS485通訊電路的屏蔽線與信號(hào)地的連接采用隔離連接，即：采 用雙向瞬態(tài)二極管D4和電容C2并聯(lián)連接，可以消除屏蔽線上的電壓干擾，保證所述RS485 通訊電路所在的通訊系統(tǒng)和RS485控制器的各自穩(wěn)定工作，互不影響。本實(shí)施例中，雙向瞬 態(tài)二極管D4采用SMAJ15CA。
[0063] 實(shí)施例2 :DMX控制器實(shí)施例
[0064] 本實(shí)施例為采用實(shí)施例1所述的RS通訊電路的DMX控制器，所述RS通訊電路包 含RS通訊芯片MAX13487。
[0065] 實(shí)施例3 :DMX控制系統(tǒng)實(shí)施例
[0066] 本實(shí)施例為包括采用實(shí)施例1所述的RS通訊電路的DMX控制器、DMX燈具和LED DMX驅(qū)動(dòng)組，所述RS通訊電路包含RS通訊芯片MAX13487。
[0067] 本實(shí)施例能的RS485通訊電路根據(jù)總線狀態(tài)自動(dòng)切換數(shù)據(jù)流方向，不需要軟件干 預(yù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎拖到y(tǒng)工作效率，節(jié)約了 CPU資源，同時(shí)降低了硬件成本。
[0068] 本實(shí)施例的RS485通訊電路應(yīng)用在DMX控制器和DMX控制系統(tǒng)中，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) 無需額外延時(shí)，就能保證最后一個(gè)字節(jié)的完整發(fā)送，能有效提高軟件的效率和可靠性，降低 誤碼率。
[0069] 本實(shí)施例的RS485通訊芯片MAX13487與MCU的連接僅連根線，僅占用2個(gè)Ι/0ΡΙΝ， 體積小，成本低。
[0070] 本實(shí)施例RS485通訊電路設(shè)置有全面的輸出保護(hù)電路，保證了電路的安全。
[0071] 上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，凡采用等同替換或等效變 換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種RS485通訊電路，包括RS485通訊芯片，其特征在于： 所述RS485通訊芯片采用8引腳SOIC封裝結(jié)構(gòu)，所述RS485通訊芯片中： 8腳接電源，電源引腳接退耦電容C1 ;5腳接地； 2腳為接收輸出使能腳，3腳為傳送輸入使能腳，2腳和3腳同時(shí)上拉連接電阻R1接高 電平，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的自動(dòng)切換； 1腳為數(shù)據(jù)接收輸出腳，4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送輸入腳，1腳連接單片機(jī)UART接口的RX腳，4 腳連接單片機(jī)UART接口的TX腳，且4腳上拉連接電阻R2接高電平，使RS485通訊芯片的 DI處于閑置狀態(tài)，保證4腳能發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)1腳能接收數(shù)據(jù)； 6腳和7腳連接信號(hào)輸入/輸出線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種RS485通訊電路，其特征在于： 所述RS485通訊電路還包括輸出保護(hù)電路； 所述輸出保護(hù)電路包括由穩(wěn)壓管Dl，D2,D3組成的吸收回路：穩(wěn)壓管D3的一端與7腳 的信號(hào)輸出線連接，另一端接地；穩(wěn)壓管D3的一端與與6腳的信號(hào)輸入線連接，另一端接 地；穩(wěn)壓管D2連接信號(hào)輸出線與信號(hào)輸出線，形成一個(gè)完整的回路。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種RS485通訊電路，其特征在于： 所述吸收回路中的穩(wěn)壓管Dl，D2,D3用TVS瞬態(tài)雜波抑制器替代。4. 根據(jù)權(quán)利要求2-3任意一項(xiàng)所述的一種RS485通訊電路，其特征在于： 所述輸出保護(hù)電路還包括：設(shè)置在所述RS485通訊芯片的信號(hào)輸出端串聯(lián)的兩個(gè)電阻R4、R5,防止所述RS485通訊芯片的應(yīng)用設(shè)備的硬件故障影響所述應(yīng)用設(shè)備所在的應(yīng)用系 統(tǒng)的其他應(yīng)用設(shè)備的通信。5. 根據(jù)權(quán)利要求2-3任意一項(xiàng)所述的一種RS485通訊電路，其特征在于： 所述輸出保護(hù)電路還包括：分別設(shè)置在RS485網(wǎng)絡(luò)傳輸線始端和末端，且與通訊載體 的特性電阻相匹配的匹配電阻，所述RS485通訊電路的通訊載體為特性阻抗為120Ω的雙 絞線，所述匹配電阻為120Ω的電阻，以減少線路上傳輸信號(hào)的反射。6. 根據(jù)權(quán)利要求2-3所述的一種RS485通訊電路，其特征在于： 所述輸出保護(hù)電路還包括：與所述RS485芯片的A端上拉連接的電阻R3，和與所述RS485芯片的B端下拉連接的電阻R6,使A端的電位高于B端的電位，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)不會(huì)被誤 中斷而收到亂字符。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的一種RS485通訊電路，其特征在于： 所述RS485通訊電路的屏蔽線與信號(hào)地的連接采用雙向瞬態(tài)二極管D4和電容C2并 聯(lián)。8. -種DMX控制器，包括RS485通訊電路，所述RS485通訊電路包括RS485通訊芯片， 其特征在于， 所述RS485通訊芯片采用8引腳SOIC封裝結(jié)構(gòu)，所述RS485通訊芯片中： 8腳接電源，電源引腳接退耦電容C1 ;5腳接地； 2腳為接收輸出使能腳，3腳為傳送輸入使能腳，2腳和3腳同時(shí)上拉連接電阻R1接高 電平，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的自動(dòng)切換； 1腳為數(shù)據(jù)接收輸出腳，4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送輸入腳，1腳連接單片機(jī)UART接口的RX腳，4 腳連接單片機(jī)UART接口的TX腳，且4腳上拉連接電阻R2接高電平，使RS485通訊芯片的 DI處于閑置狀態(tài)，保證4腳能發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)1腳能接收數(shù)據(jù)； 6腳和7腳連接信號(hào)輸入/輸出線。9. 一種DMX控制系統(tǒng)，包括DMX控制器、DMX燈具和LEDDMX驅(qū)動(dòng)組；所述DMX控制器， 包括RS485通訊電路，所述RS485通訊電路包括RS485通訊芯片，其特征在于， 所述RS485通訊芯片采用8引腳SOIC封裝結(jié)構(gòu)，所述RS485通訊芯片中： 8腳接電源，電源引腳接退耦電容C1 ;5腳接地； 2腳為接收輸出使能腳，3腳為傳送輸入使能腳，2腳和3腳同時(shí)上拉連接電阻R1接高 電平，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的自動(dòng)切換； 1腳為數(shù)據(jù)接收輸出腳，4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送輸入腳，1腳連接單片機(jī)UART接口的RX腳，4 腳連接單片機(jī)UART接口的TX腳，且4腳上拉連接電阻R2接高電平，使RS485通訊芯片的 DI處于閑置狀態(tài)，保證4腳能發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)1腳能接收數(shù)據(jù)； 6腳和7腳連接信號(hào)輸入/輸出線。
【專利摘要】本發(fā)明一種RS485通訊電路及DMX控制器和控制系統(tǒng)，所述RS485通訊電路包括RS485通訊芯片，其中：8腳接電源，電源引腳接退耦電容C1，5腳接地；2腳為接收輸出使能腳，3腳為傳送輸入使能腳，2腳和3腳同時(shí)連接電阻R1接高電平，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的自動(dòng)切換；1腳為數(shù)據(jù)接收輸出腳，4腳為數(shù)據(jù)發(fā)送輸入腳，1腳和4腳分別連接單片機(jī)UART接口的RX腳、TX腳，且4腳上拉連接電阻R2接高電平，使RS485通訊芯片的DI處于閑置狀態(tài)，保證4腳能發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)1腳能接收數(shù)據(jù)；6腳和7腳為連接信號(hào)輸入/輸出線。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方向的自動(dòng)切換，且具有功耗低、反應(yīng)快、零延遲、保護(hù)齊全的特點(diǎn)。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號(hào)】CN105263232
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510750753
【發(fā)明人】郭如, 鐵強(qiáng), 傅高武
【申請(qǐng)人】湖南明和光電設(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日