485通信芯片收發數據自動切換電路裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種485通信芯片收發數據自動切換電路裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子產品功能要求越來越多，電子產品中微控制單元(Micro Control Unit,簡稱為MCU)承擔的工作越來越多，需要的I/O 口也越來越多。普通MCU的I/O 口一般是10個到35個左右，控制的負載以及信號檢測都比較多，I/O 口一般都不夠用。因此需要對一些控制外設的I/O進行復用設計，以減少I/O 口的占用。485通信芯片所需的控制一般需要3個I/O 口來控制，即數據發送、數據接收、以及發送和接收切換。
[0003]具體地，圖1是現有技術中3個I/O的485通信數據發送和接收的電路示意圖，如圖1所示，485的D1、DO、RE、DE分別用不同的I/O控制，即UART_TXD進行數據發送，UART_RXD進行數據接收，UART_EN進行通信數據收發轉換。需要3個MUC的I/O 口來操作485通信時的工作時序。
[0004]目前大多數設計都是采用3個MCU的I/O口來控制，對數據發送、數據接收、以及發送和接收的控制用不同的I/O 口分別來控制。硬件上多占用一個1/0，并且需要單獨的軟件對收發數據進行處理，以免沖突。
【發明內容】
[0005]鑒于現有技術中485通信芯片需要3個MCU的I/O 口來控制并且需要單獨的軟件來處理的問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的485通信芯片收發數據自動切換電路裝置及方法。
[0006]本發明提供一種485通信芯片收發數據自動切換電路裝置，包括:
[0007]485通信芯片的數據發送管腳通過第一電阻與中央處理器的數據接收端連接；485通信芯片的數據接收使能管腳、數據發送使能管腳、以及數據接收使能管腳通過充電電路與中央處理器的數據發送端連接；
[0008]充電電路包括:三極管、電解電容、電源、第二電阻及第三電阻，其中，第三電阻用于為三極管限流，一端與三極管的B極連接，另一端與中央處理器的數據發送端連接，三極管的E級連接電源，三極管的C極連接電解電容的正極，電解電容的負極接地，第二電阻與電解電容并聯，與電解電容的正負兩極相連接，數據接收使能管腳與數據發送使能管腳連接，并與三極管的C極連接，數據接收管腳與數據發送端連接。
[0009]本發明還提供了一種485通信芯片收發數據自動切換方法，用于上述485通信芯片收發數據自動切換電路裝置，包括:在485通信芯片發送數據時，三極管向電解電容充電，使數據接收使能管腳和數據發送使能管腳處于高電平，使能數據發送管腳；在485通信芯片不發送數據時，電解電容通過第二電阻放電，使數據接收使能管腳和數據發送使能管腳處于低電平，使能數據接收管腳。
[0010]本發明有益效果如下:
[0011 ] 通過在485通信芯片的數據發送管腳設置一個充放電的電路來實現485通信數據收發自動切換，解決了現有技術中485通信芯片需要3個MCU的I/O 口來控制并且需要單獨的軟件來處理的問題，既減少了 MCU的I/O的占用，不用在I/O 口不夠用時再增加擴展芯片，減小了成本，也同時不用單獨的軟件控制，減少了軟件的工作量。
[0012]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0013]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0014]圖1是現有技術中3個I/O的485通信數據發送和接收的電路示意圖；
[0015]圖2是本發明實施例的485通信芯片收發數據自動切換電路裝置的結構示意圖；
[0016]圖3是本發明實施例的485通信芯片收發數據自動切換電路裝置的優選結構示意圖；
[0017]圖4是本發明實施例的通信數據發送和接收自動切換波形的示意圖；
[0018]圖5是本發明實施例的485通信芯片內部邏輯示意圖；
[0019]圖6是本發明實施例的485通信芯片收發數據自動切換方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0021]為了解決現有技術中485通信芯片需要3個MCU的I/O 口來控制并且需要單獨的軟件來處理的問題，本發明提供了一種485通信芯片收發數據自動切換電路裝置及方法，以下結合附圖以及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不限定本發明。
[0022]裝置實施例
[0023]根據本發明的實施例，提供了一種485通信芯片收發數據自動切換電路裝置，圖2是本發明實施例的485通信芯片收發數據自動切換電路裝置的結構示意圖，如圖2所示，485通信芯片1的數據發送管腳10通過第一電阻2與中央處理器的數據接收端連接；485通信芯片1的數據接收使能管腳12、數據發送使能管腳14、以及數據接收管腳16通過充電電路3與中央處理器的數據發送端連接；
[0024]充電電路3包括:三極管30、電解電容32、電源34、第二電阻36、第三電阻38，其中，第三電阻38用于為三極管30限流，一端與三極管30的B極連接，另一端與中央處理器的數據發送端連接，三極管30的E級連接電源34，三極管30的C極連接電解電容32的正極，電解電容32的負極接地，第二電阻36與電解電容32并聯，與電解電容32的正負兩極相連接，數據接收使能管腳12與數據發送使能管腳14連接，并與三極管30的C極連接，數據接收管腳16與中央處理器的數據發送端連接。
[0025]優選地，為了保證充電電路更加安全，充電電路3進一步包括:
[0026]設置于所述數據接收管腳16與所述數據發送端之間的第四電阻，所述數據接收管腳16與所述數據發送端通過所述第四電阻連接，所述第四電阻用于將所述充電電路3與外部電路進行隔離。
[0027]設置于所述數據接收使能管腳12與所述三極管30的C極之間的第五電阻，所述數據接收使能管腳12與所述數據發送使能管腳14連接后，通過所述第五電阻與所述三極管30的C極連接，所述第五電阻用于將所述充電電路3與外部電路進行隔離
[0028]優選地，在本發明實施例中，第一電阻2的阻值為1K，第二電阻36的阻值為6.8K，第三電阻38的阻值為1K。第四電阻的阻值為100歐，第五電阻的阻值為1K。
[0029]以下結合附圖，對本發明實施例的上述技術方案進行詳細說明。
[0030]圖3是本發明實施例的485通信芯片收發數據自動切換電路裝置的優選結構示意圖，如圖3所示，將CPU數據發送端(UART_TXD)和CPU數據收發控制端(UART_EN)通過Rl(上述第三電阻38)，R3(上述第二電阻36)，R4(上述第五電阻)，R2(上述第四電阻)，El(上述電解電容32)，P1(上述三極管30)組成的電路，R5為上述第一電阻，最后只用UART_TXD即可以實現485通信的收發數據切換。在電路中，當485芯片處于發送數據狀態時，此時通過三極管P1，電解電容E1充電，使得收發使能控制腳維持在高電平。當485芯片不發送數據的時候，電解電容E1的儲電通過R3放掉，收發使能腳變為低電平，隨時進行數據接收的準備。在圖4所示的波形圖中可以明確的看到，波形1為數據發送DI，波形2為數據接收使能RE、DE。當波形1有數據發送時，波形2維持在高電平。當沒有數據發送的時候，波形2波形維持在低電平。在圖5中，RE、DE腳(芯片的2、3腳)為高電平時，數據處于發送狀態，通過A、B把數據發送出去。當RE、DE腳(芯片的2、3腳)為低電平時，數據處于接收狀態，此時準備把對方發過來的數據進行接收。
[0031]綜上所述，本發明實施例的技術方案將485電路中的數據發送腳和數據收發使能切換的管腳連接一起復用。通過三極管和電解電容設定恰當的參數，組成充電電路。通過電解電容和電阻設定恰當的參數，組成放電回路。數據發送時通過充電電路，485使能處于數據發送狀態。485接收數據時，使能端處于數據接收狀態。
[0032]本發明實施例的技術方案的數據收發不需要3個MCU的I/O 口來控制，也不用通過單獨的軟件來處理。只需要通過和485通信芯片