本实用新型涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种通信电路和通信装置。
背景技术：
随着通信技术的不断发展，基于通信技术的电子设备得到了广泛的应用。其中，在电子设备的通信过程中，由于雷电基于电磁感应而容易通过电子设备的接口在通信电路中形成浪涌现象，进而因浪涌电流过高而造成通信电路中的电气元件损坏的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种通信电路和通信装置，以避免现有的通信电路中因雷电而容易导致通信芯片和单片机损坏的问题。
为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：
一种通信电路，包括单片机、通信芯片、通信接口、第一二极管和第二二极管，其中，所述通信芯片包括接收端、发送端、接收使能端、发送使能端、第一差分信号端及第二差分信号端；
所述接收端与所述单片机的数据输出引脚连接，所述发送端与单片机的数据输入引脚连接，所述接收使能端和发送使能端连接后与所述单片机的通用输入/输出引脚连接，所述第一差分信号端和第二差分信号端分别与所述通信接口的差分信号引脚连接，所述第一二极管的阳极接地、阴极与所述第一差分信号端连接，所述第二二极管的阳极接地、阴极与所述第二差分信号端连接。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述通信电路还包括零值电阻，所述接收使能端和发送使能端连接后通过所述零值电阻与所述单片机的通用输入/输出引脚连接。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述通信电路还包括连接于所述单片机与所述零值电阻之间的光电耦合器，其中，所述光电耦合器由相互配合设置的发光二极管和三极管组成；
所述发光二极管的阳极与所述单片机的通用输入输出端口连接、阴极通过下拉电阻接地，所述三极管的发射极接地、集电极与所述零值电阻连接并通过上拉电阻与供电电源连接。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述通信电路还包括匹配电阻，所述匹配电阻的一端与所述第一差分信号端连接、另一端与所述第二差分信号端连接。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述第一二极管和第二二极管为陶瓷气体放电管。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述通信电路还包括接地电阻，所述接收使能端和发送使能端连接后通过所述接地电阻接地。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述通信电路还包括接地电容，所述通信芯片的电源端与供电电源连接并通过所述接地电容接地。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述单片机的型号为CP2104-24N。
在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述通信电路中，所述通信芯片的型号为MAX485-8N，所述通信接口为RS485接口。
在上述基础上，本实用新型实施例还提供了一种通信装置，包括电路板和上述通信电路，所述通信电路集成于所述电路板。
本实用新型提供的通信电路和通信装置，通过在通信接口和通信芯片之间设置二极管，在因雷电而在通信接口与通信芯片之间形成浪涌时，可以通过被击穿的二极管形成放电回路，从而阻止浪涌电流进入通信芯片和单片机，进而避免现有的通信电路中因雷电而容易导致通信芯片和单片机损坏的问题，极大地提高了通信电路和通信装置的安全性和实用性。
进一步地，通过在通信芯片和单片机之间设置零值电阻，以在流经电流过大时熔断，可以避免通信芯片因雷电浪涌受损而通过接收使能端和发送使能端向单片机输出大电流的问题，进而避免大电流对单片机造成损坏的问题，有效地提高了通信电路和通信装置的安全性和实用性。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的通信电路的电路原理图。
图2为本实用新型实施例提供的单片机的引脚接线图。
图3为本实用新型实施例提供的通信电路的另一电路原理图。
图标：100-通信电路；U1-单片机；R1-保护电阻；C1-第一电容；C2- 第二电容；C3-第三电容；C4-第四电容；C5-第五电容；C6-第六电容；U2- 通信芯片；RO-接收端；DI-发送端；RE-接收使能端；DE-发送使能端； A-第一差分信号端；B-第二差分信号端；VCC-电源端；J-通信接口；D1- 第一二极管；D2-第二二极管；R2-零值电阻；U3-光电耦合器；R3-匹配电阻；R4-接地电阻；C7-接地电容；R5-下拉电阻；R6-上拉电阻。
具体实施方式
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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种通信电路100，用于与外部电子设备进行数据交互。所述通信电路100包括单片机U1、通信芯片 U2、通信接口J、第一二极管D1及第二二极管D2。
进一步地，在本实施例中，所述通信芯片U2包括接收端RO、发送端DI、接收使能端RE、发送使能端DE、第一差分信号端A及第二差分信号端B。所述接收端RO与所述单片机U1的数据输出引脚连接，所述发送端DI与单片机U1的数据输入引脚连接，所述接收使能端RE和发送使能端DE连接后与所述单片机U1的通用输入/输出引脚连接，所述第一差分信号端A和第二差分信号端B分别与所述通信接口J的差分信号引脚连接，所述第一二极管D1的阳极接地、阴极与所述第一差分信号端A 连接，所述第二二极管D2的阳极接地、阴极与所述第二差分信号端B连接。
通过上述设置，可以实现：所述通信电路100在与外部电子设备通信时，若发生雷电情形会在所述通信接口J一侧形成浪涌，由于浪涌具有高电压的特性将导致所述第一二极管D1和所述第二二极管D2分别被反击穿，进而通过接地的第一二极管D1和第二二极管D2形成放电回路，以阻止因浪涌而形成的高电流进入所述通信芯片U2和单片机U1，以避免通信芯片U2和单片机U1因浪涌电流而损坏的问题。
可选地，所述单片机U1的具体型号不受限制，根据实际需求进行设置即可，例如，可以根据对单片机U1数据处理能力的要求进行设置。在本实施例中，所述单片机U1的型号可以为CP2014-24N。
进一步地，为便于所述单片机U1进行数据处理，在本实施例中，结合图2，所述通信电路100还可以包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6及保护电阻R1。
其中，所述单片机U1的RST引脚通过所述保护电阻R1与供电电源连接，所述单片机U1的VIO引脚和VBUS引脚连接后与供电电源连接并通过并联的第一电容C1和第二电容C2接地，所述第三电容C3一端接地、另一端与所述单片机U1的VDD引脚连接，所述第四电容C4和第五电容C5并联后一端接地、另一端与所述单片机U1的REGIN引脚连接，所述第六电容C6一端接地、另一端与所述单片机U1的VPP引脚连接。
可选地，所述通信芯片U2和所述通信接口J的具体型号不受限制，根据实际需求进行设置即可，例如，可以根据所述通信电路100与外部电子设备之间的通信方式进行设置。在本实施例中，所述通信电路100与外部电子设备基于RS485协议进行通信，所述通信芯片U2可以为 MAX485-8N，所述通信接口J为RS485接口，以将所述单片机U1输出的TTL电平转换为RS-485电平并发送至外部电子设备，以实现与外部电子设备之间的数据交互。
可选地，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的具体类型不受限制，根据实际需求进行设置即可，例如，可以根据对一般情形下浪涌的频率、幅值进行设置。在本实施例中，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2可以为陶瓷气体放电管。通过利用陶瓷放电二极管具有的高阻抗、低极间电容和高耐冲击电流的特性，可以在形成浪涌时在极短的时间内被击穿而导致阻抗降低，以使通信芯片U2因处于被短路状态而得到保护，并且，在浪涌消失时，陶瓷放电二极管能够在极短的时间内恢复到大于 10GΩ的高阻状态，以保证所述通信芯片U2的正常转换工作。
进一步地，为避免通信芯片U2因雷电浪涌受损而通过接收使能端RE 和发送使能端DE向单片机U1输出大电流的问题，在本实施例中，结合图3，所述通信电路100还可以包括零值电阻R2。其中，所述接收使能端RE和发送使能端DE连接后通过所述零值电阻R2与所述单片机U1的通用输入/输出引脚连接。
通过设置所述零值电阻R2，可以在输入所述单片机U1的通用输入/ 输出引脚的电流过大时，所述零值电阻R2熔断，从而切断所述接收使能端RE和发送使能端DE与所述单片机U1之间的电流通路，避免大电流对所述单片机U1的损坏。
进一步地，为避免所述零值电阻R2失效而出现大电流进入单片机U1 的问题，在本实施例中，所述通信电路100还可以包括光电耦合器U3，以通过所述光电耦合器U3实现所述单片机U1与所述接收使能端RE和发送使能端DE之间的单向流通。
其中，所述光电耦合器U3由相互配合设置的发光二极管和三极管组成。所述发光二极管的阳极与所述单片机U1的通用输入输出端口连接、阴极通过下拉电阻R5接地，所述三极管的发射极接地、集电极与所述零值电阻R2 连接并通过上拉电阻R6与供电电源连接。
可选地，所述光电耦合器U3的型号不受限制，根据实际需求进行设置即可，例如，可以是EL3021S、EL357N或LTV-356T等。
进一步地，为保证所述第一差分信号端A与第二差分信号端B之间的差分信号的同步性，在本实施例中，所述差分电路还可以包括匹配电阻 R3。其中，所述匹配电阻R3的一端与所述第一差分信号端A连接、另一端与所述第二差分信号端B连接。
可选地，所述匹配电阻R3的电阻值不受限制，根据实际需求进行设置即可，例如，可以根据走线的方式进行设置，可以是100Ω、120Ω或 150Ω等。
进一步地，考虑到若直接给所述接收使能端RE和发送使能端DE提供高电平，将导致所述通信芯片U2内部出现大电流而损坏，在本实施例中，所述通信电路100还可以包括接地电阻R4。其中，所述接收使能端 RE和发送使能端DE连接后通过所述接地电阻R4接地。
可选地，所述接地电阻R4的电阻值不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据需要向所述接收使能端RE和发送使能端DE提供的电压进行设置。在本实施例中，所述接地电阻R4可以为10kΩ。
进一步地，考虑到若直接将所述通信芯片U2的电源端VCC与供电电源连接，在供电电源出现电压波动时，将导致所述通信芯片U2的电平转换工作不稳定，因此，在本实施例中，所述通信电路100还可以包括接地电容C7。其中，所述通信芯片U2的电源端VCC与供电电源连接并通过所述接地电容C7接地。
可选地，所述接地电容C7的电容值不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据供电电源的电压波动范围和对所述通信芯片U2 的转换工作要求进行设置。在本实施例中，所述接地电容C7可以为0.1uF。
本实施例还提供一种通信装置，包括电路板和通信电路100。其中，所述通信电路100用于实现与外部电子设备的数据交互，且集成于所述电路板，以实现通信电路100中各电气元件的一体设置和集体封装。
考虑到所述通信装置包括所述通信电路100，具有所述通信电路100 的全部技术特征，并能解决相同的技术问题，产生相同的技术效果，因此，在本实施例中，所述通信装置的具体技术特征不再一一赘述，请结合前文对所述通信电路100的解释说明。
综上所述，本实用新型提供的通信电路100和通信装置，通过在通信接口J和通信芯片U2之间设置二极管，在因雷电而在通信接口J与通信芯片U2之间形成浪涌时，可以通过被击穿的二极管形成放电回路，从而阻止浪涌电流进入通信芯片U2和单片机U1，进而避免现有的通信电路100中因雷电而容易导致通信芯片U2和单片机U1损坏的问题，极大地提高了通信电路100和通信装置的安全性和实用性。其次，通过在通信芯片U2和单片机U1之间设置零值电阻R2，以在流经电流过大时熔断，可以避免通信芯片U2因雷电浪涌受损而通过接收使能端RE和发送使能端DE向单片机 U1输出大电流的问题，进而避免大电流对单片机U1造成损坏的问题，有效地提高了通信电路100和通信装置的安全性和实用性。然后，通过在单片机U1和零值电阻R2之间设置光电耦合器U3，利用光电耦合器U3的单向导通性，可以避免通信芯片U2一侧的电流进入单片机U1而造成单片机 U1损坏的问题，进一步地提高了通信电路100和通信装置的安全性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。