一种基于开关工作模式选择的接口电路

专利主权项内容

1.一种基于开关工作模式选择的接口电路，其特征在于，所述接口电路包括：处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子，处理器MCU、隔离保护模块、模式选通模块、转换模块、旁路保护模块、接线端子依次连接；所述隔离保护模块用以将MCU处理器UART接口的接收端MCU_RxD和发送端MCU_TxD分别对应接到隔离保护模块的四通道数字隔离器芯片U6上，将瞬态高压转移到隔离接口中的电隔离层上，由于隔离层的高绝缘电阻，不会产生损害性的浪涌电流，起到保护接口的作用；所述模式选通模块用以通过开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3选择相应的通讯模式；模式选通模块包括开关SW、第二芯片U2和第三芯片U3；当开关SW的第一引脚和第三引脚导通时，选择RS232模式，使第一芯片U1的引脚 SHDN(--------)为高电平，引脚EN(----)为低电平，则引脚TxOUT和引脚RxOUT都使能，即激活第一芯片U1，使第四芯片U4的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，第四芯片U4的引脚RE(----)为高电平，则RS485接收不使能，即第四芯片U4处于休眠状态，同时使第五芯片U5的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，即第五芯片U5处于休眠状态；当开关SW的第二引脚和第三引脚导通时，选择RS422模式，使第一芯片U1的引脚 SHDN(--------)为低电平，引脚EN(----)为高电平，则引脚TxOUT和引脚RxOUT都不使能，即第一芯片U1处于休眠状态，使第四芯片U4的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，引脚RE(----)为低电平，则RS485接收使能，即只激活第四芯片U4的接收使能，同时使第五芯片U5的引脚DE为高电平，则RS485输出使能，即只激活第五芯片U5输出使能；当开关SW的第四引脚和第三引脚导通时，选择RS485模式，使第一芯片U1的引脚 SHDN(--------)为低电平，引脚EN(----)为高电平，则引脚TxOUT和引脚RxOUT都不使能，即第一芯片U1处于休眠状态，使第四芯片U4的引脚DE和引脚RE(----)短接共同受到RS485的输出使能引脚控制，即激活第四芯片U4，使其处于半双工工作模式，同时使第五芯片U5的引脚DE为低电平，则RS485输出不使能，即第五芯片U5处于休眠状态；所述转换模块包括第一芯片U1、第四芯片U4、第五芯片U5；在第一芯片U1的引脚 SHDN(--------)为高电平，引脚EN(----)为低电平的状态下，引脚TxOUT和引脚RxOUT都使能；在引脚SHDN(--------)为低电平，引脚EN(----)为高电平的状态下，引脚TxOUT和引脚RxOUT都不使能；在引脚SHDN(--------)为高电平，引脚EN(----)为高电平的状态下，引脚TxOUT使能，引脚RxOUT不使能；在引脚SHDN(--------)为低电平，引脚EN(----)为低电平的状态下，引脚TxOUT不使能，引脚RxOUT使能；在第四芯片U4的引脚DE为高电平的状态下，RS485输出使能；在第四芯片U4的引脚DE为低电平的状态下，RS485输出不使能；在第四芯片U4的引脚RE(----)为高电平的状态下，RS485接收不使能；在第四芯片U4的引脚RE(----)为低电平的状态下， RS485接收使能；在第五芯片U5的引脚DE为高电平的状态下，RS485输出使能；在第五芯片U5的引脚DE为低电平的状态下，RS485输出不使能；在第五芯片U5的引脚RE(----)为高电平的状态下，RS485接收不使能；在第五芯片U5的引脚RE(----)为低电平的状态下， RS485接收使能；所述旁路保护的第一级采用 GDT 进行防护，第二级采用 TVS 进行防护，在获得较高浪涌防护等级的同时能获得较低的钳位电压，中间采用自恢复保险丝做退耦，让前面GDT更容易动作，达到泄放电流的作用；RS422/485信号输出端串联了两个20Ω的电阻，使A端和B端与总线之间加以隔离，这样本机的硬件故障就不会使整个总线的通信受到影响，RS422/485信号A端加上拉，B端加下拉，这样RXD的电平在RS422/485总线不发送期间、即总线悬浮时呈现唯一的高电平，就不会被误中断而收到乱字符，增加稳定性，RS422/485网络传输线的始端和末端各应接1只120Ω的匹配电阻，以减少线路上传输信号的反射；在RS232/422/485信号线上增加SOT23封装的共阳极ESD防护芯片增加RS232/422/485转换芯片、即第一芯片U1、第四芯片U4、第五芯片U5的静电防护能力。