本實用新型涉及配網自動化的技術領域,尤其涉及一種帶隔離的串口電路。
背景技術:
串口又稱串行通信接口,在個人計算機中串口是比較常用的接口,在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標準接口,使不同的設備可以方便地連接起來進行通訊。標準的串行接口使用DB-9連接器連接,有9個信號,在自動化領域,一般只使用RXD、TXD、GND三條線,是一種很通用的接口,方便裝置的調試以及設備之間的短距離通信。
在工業環境中,由于使用環境比較惡劣,比如雷擊、斷路器開關時的沖擊、靜電放電等等,對電路的抗干擾能力要求比較高。如果直接將裝置串口不經過隔離直接引出的話,在有干擾時,干擾會經過串口直接進入CPU,使CPU損壞,導致裝置停止工作,影響重大。因此,設計一種帶隔離的串口電路是很有必要的。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供帶隔離的串口電路,解決了環境惡劣情況下工作、抗干擾能力差、工作穩定性差、裝置容易受影響停止工作而導致工業效率低下等問題。
本實用新型提供一種帶隔離的串口電路,其特征在于:包括232芯片U1,隔離芯片U2,DC/DC隔離電源U3,穩壓二極管D1,TVS管V1、V2,電阻R1、R2、R3、R4,電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12,RJ45口J1組成,隔離電源U3將輸入的電源VCC_5V,轉化為隔離的5V電源VCC_5V_2供給隔離芯片U2和232芯片U1,穩壓二極管D1將輸出的電壓限制在一定的幅度之內,防止隔離電源U3電壓輸出過高,電阻R3、R4為負載電阻,防止隔離電源U3輸出空載,電容C9、C10、C11、C12為電源濾波電容,防止高頻干擾對電源的影響。
優選的,CPU側信號包括VCC_5V、GND、VCC_3.3V、串口輸入信號UART_SIN1、串口輸出信號UART_SOUT1,其它信號與CPU側信號通過DC/DC隔離電源U3和隔離芯片U2隔離,防止外部信號干擾CPU側信號。
優選的,所述串口輸入信號UART_SIN1和串口輸出信號UART_SOUT1經隔離芯片U2隔離后,與232芯片U1連接,再經電阻R1、R2與RJ45口J1相連,此處通過RJ45口連接,即可以節約PCB板上的空間,進而縮小裝置的尺寸。
優選的,所述電容C3、C5、C6、C7、C8為電源濾波電容,防止高頻干擾對電源的影響;電容C2、C4起到電荷泵的作用,可以將5V的信號轉換成標準的232電平;電容C1為安規電容,起到泄放電流的作用,防止干擾進一步串入內部電路,TVS管V1、V2能防止靜電放電對電路的影響。
本實用新型提供的帶隔離的串口電路具有以下優點:
1、本實用新型所公開的帶隔離的串口電路,可以有效地防止外部干擾損壞內部電路,可以將干擾濾除在外,保證裝置的正常運行。
2、本實用新型所述的帶隔離的串口電路可以在惡劣的環境下穩定運行,具有工作性能穩定,抗干擾能力強等優點。
附圖說明
圖1為本實用新型所述的適用于帶隔離的串口電路的構造布局示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。應當理解的是,本文中所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型的原理,并不用于限定本實用新型。
本實用新型提供一種帶隔離的串口電路,如圖1所示,所述帶隔離的串口電路包括232芯片U1,隔離芯片U2,DC/DC隔離電源U3,穩壓二極管D1,TVS管V1、V2,電阻R1、R2、R3、R4,電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12,RJ45口J1組成,隔離電源U3將輸入的電源VCC_5V,轉化為隔離的5V電源VCC_5V_2供給隔離芯片U2和232芯片U1,穩壓二極管D1將輸出的電壓限制在一定的幅度之內,防止隔離電源U3電壓輸出過高,電阻R3、R4為負載電阻,防止隔離電源U3輸出空載,電容C9、C10、C11、C12為電源濾波電容,防止高頻干擾對電源的影響。
優選的,CPU側信號包括VCC_5V、GND、VCC_3.3V、串口輸入信號UART_SIN1、串口輸出信號UART_SOUT1,其它信號與CPU側信號通過DC/DC隔離電源U3和隔離芯片U2隔離,防止外部信號干擾CPU側信號。
優選的,所述串口輸入信號UART_SIN1和所述串口輸出信號UART_SOUT1經隔離芯片U2隔離后,與232芯片U1連接,再經電阻R1、R2與RJ45口J1相連,此處通過RJ45口連接,即可以節約PCB板上的空間,進而縮小裝置的尺寸。
優選的,所述電容C3、C5、C6、C7、C8為電源濾波電容,防止高頻干擾對電源的影響;電容C2、C4起到電荷泵的作用,可以將5V的信號轉換成標準的232電平;電容C1為安規電容,起到泄放電流的作用,防止干擾進一步串入內部電路,TVS管V1、V2能防止靜電放電對電路的影響。
本實用新型所公開的帶隔離的串口電路,可以有效地防止外部干擾損壞內部電路,可以將干擾濾除在外,保證裝置的正常運行。可以在惡劣的環境下穩定運行,具有工作性能穩定,抗干擾能力強等優點。
以上所述的具體實施方式,對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明。本實用新型尚有多種實施方式,凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案,均落在本實用新型的保護范圍之內。