基于防浪涌技术的4通道RS485拓展板的制作方法

基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板
技术领域
1.本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板。


背景技术：

2.rs485扩展板是专为控制器设计的，可方便的将串口转换为rs485接口。rs485扩展板上集成标准接线柱和rs485接口，引出rs485排针，让用户用最方便的方式连接各种rs485设备。
3.随着数字化、智能化、终端一/二次融合的配电(网)设备发展趋势越来越明显，站端系统和云端系统的数据采集提取、传输和应用快速推广。数字化系统对配电(网)设备一、二次融合终端的传感器、智能装置、机械机构、二次系统、一次结构提出更高的技术性能要求。现有的rs485拓展板无法满足智能化配电环境中的系统需要。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板，以解决现有的rs485拓展板无法满足智能化配电环境中的系统需要的问题。
5.本实用新型实施例提供了一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板，包括电源单元、串口拓展单元和4路rs485通讯单元，其中：串口拓展单元的4路串口输出与4路rs485通讯单元的输入端通过隔离模块连接；4路rs485通讯单元的输出端与外部接口通过防浪涌电路连接；其中，隔离模块包括数字隔离器和三极管。
6.可选地，电源单元采用ams1117电源管理芯片；ams1117电源管理芯片输入端连接外部5v电源，输出3.3v电源。
7.可选地，电源单元还包括dc-dc电源模块；dc-dc电源模块输入端连接5v电源，提供稳定的5v电源输出。
8.可选地，串口拓展单元采用xr21v1414芯片，用于接收rs485信号和发送串行信号；或，接收串行信号和发送rs485信号。
9.可选地，串口拓展单元还包括usb拓展串口模块；usb拓展串口模块包括esd保护器件；其中，xr21v1414芯片的串口接口与esd保护器件通过板卡连接器con 2x4连接。
10.可选地，rs485通讯单元输出的第一级为第一自恢复保险丝和第一tvs二极管组合电路；rs485通讯单元输出的第二级为gdt气体放电管。
11.可选地，数字隔离器的型号为si8622；rs485通讯单元采用ws3085芯片。
12.可选地，xr21v1414芯片的第一tx引脚和第一rx引脚分别与si8622数字隔离器的vib引脚和voa引脚连接；si8622数字隔离器的via引脚与ws3085芯片的ro引脚连接；si8622数字隔离器的vob引脚与三极管的基极连接；三极管的发射极接地；三极管的集电极同时与ws3085芯片的re引脚和de引脚连接。
13.可选地，三极管的集电极还与一上拉电阻连接。
14.本实用新型实施例的有益效果：提供了一种基于防浪涌技术的通讯模块，其包括有电源单元，串口拓展单元，4路485通讯单元，通过拓展单元实现4路串口输出，拓展单元产生的4路串口输出经过数字信号隔离器与rs485芯片相连，实现收发切换与通信控制，rs485芯片输出端接防浪涌保护电路，构成整个电路，实现通信控制的功能，从而实现4路通讯的功能，可满足多点通讯的需求，且易于实现。
附图说明
15.通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
16.图1示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的结构框图；
17.图2示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的电源单元电路图之一；
18.图3示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的电源单元电路图之二；
19.图4示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的串口拓展单元芯片及周边电路图；
20.图5示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的usb拓展串口模块及周边电路图；
21.图6示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的4路rs485通讯单元电路图；
22.图7示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的4路rs485通讯单元与串行总线电路连接示意图；
23.图8示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的rs232通讯单元电路图；
24.图9示出了本实用新型实施例中一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板的rs485通讯单元和rs232通讯单元的跳线连接示意图。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1～9所示，本实用新型实施例提供了一种基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板，包括电源单元、串口拓展单元和4路rs485通讯单元，其中：串口拓展单元的4路串口输出与4路rs485通讯单元的输入端通过隔离模块连接；4路rs485通讯单元的输出端与外部接口通过防浪涌电路连接；其中，隔离模块包括数字隔离器和三极管。
27.本实用新型实施例提供的基于防浪涌技术的4通道rs485拓展板，通过串口拓展单
元实现4路串口输出，串口拓展单元产生的4路串口输出经过数字信号隔离器与rs485芯片相连，实现收发切换与通信控制，rs485芯片输出端接防浪涌保护电路，构成整个电路，实现通信控制的功能，从而实现4路通讯的功能，可满足多点通讯的需求，且易于实现。
28.电源单元包括两个电源电路，一路输出3.3v电源，另一路提供5v电源。
29.如图2所示，3.3v电源部分为外部输入5v，经过ams1117芯片转换为3.3v输出；达到为其他电路供电的目的。
30.如图3所示，外接5v电源输入，经过dc-dc电源模块，稳定5v输出；经过dc/dc变压器驱动芯片vps8504，实现高压和用户可能接触到的低压的直流电隔离，保障用户安全，并且具有高效的转化效率；输出端与电源变压器vpt85bb-01a输出稳定的5v为其他电路供电。
31.如图4和图5所示，串口拓展单元采用xr21v1414芯片，该芯片是一款增强型4通道硬盘usb通用异步接收机及其应用发射机(输出uart串行信号)。usb接口完全可用，符合全速usb 2.0规范，支持12mbps usb数据传输速率。usb接口还支持usb挂起、恢复和恢复远程唤醒操作；以实现四路串口输出。usb接口部分设置esd保护器件，起到保护作用。esd保护器件采用tvs二极管电路。
32.如图6和图7所示，为通信部分电路，串口拓展单元产生的4路串口输出经过数字信号隔离模块si8622，与rs485芯片ws3085相连实现收发切换与通信控制，该rs485芯片芯片是5v、半双工、具有自适应总线极性的特性。输出端接防浪涌保护电路，构成整个电路，实现通信控制的功能。
33.如图8和图9所示，本实施例还设计了rs232通信电路，使拓展板支持rs232通信，拓展板可以连接三芯双绞线、三芯屏蔽线等。
34.虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。