一种使用单线实现双向通讯的电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种使用单线实现双向通讯的电路，连接于接口插座CON上，包括数据发送隔离电路和数据接收隔离电路，数据发送隔离电路包括发送端TX，依次连接的光耦隔离电路TX1、滤波反相电路TX2和电平转换电路TX3，电平转换电路TX3的输出处连接到接口插座CON上；具有接收端RX的数据接收隔离电路连接到电平转换电路TX3输出处。本实用新型的使用单线实现双向通讯的电路结构简单，由于发送端与接收端均通过光耦进行光电隔离，光耦输入端的元器件与输出端的元器件分别接不同的地线、电源，可分别接到各单片机上的地线、电源，消除了各元器件之间的干扰，提高了通讯效果，两单片机之间的通信只需一根线即可实现，两单片机之间不会相互干扰。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种通讯电路，尤其涉及一种能够使用单线实现双向通讯的电 路。 -种使用单线实现双向通讯的电路
【背景技术】
[0002] 多个单片机之间相互通信时，需要通过通讯接口电路来实现，传统的两单片机之 间是通过TXD、RXD交叉相连接的，是四线通讯法，两单片机之间是利用电源线、地线、时钟 线和数据线四条线进行通讯，其缺点是所用通讯线路较多、电路较复杂，成本较高，电路上 的元器件会相互干扰，由于接同一地线，干扰较大，影响通讯效果。 实用新型内容
[0003] 本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种结构简单、发送端与接收端能够被 隔离开且互不干扰的只需单线即可实现双向通讯的电路。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种使用单线实现双向通讯的 电路，其特征在于：连接于接口插座C0N上，包括数据发送隔离电路和与其连接的数据接收 隔离电路，所述数据发送隔离电路包括具有发送端TX的光耦隔离电路TX1，连接所述光耦 隔离电路TX1输出处的滤波反相电路TX2,连接滤波反相电路TX2输出处的电平转换电路 TX3,所述电平转换电路TX3的输出处连接到所述接口插座C0N上；所述数据接收隔离电路 具有接收端RX，包括与所述电平转换电路TX3输出处连接的电阻R5,三极管Q1，电容C2， 电阻R5与电容C2连接到三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接有光耦U1与电阻 R4,电阻R4另一端连接电阻R5与电容C2,所述光耦U1的输入端连接有接电源的电阻R3， 所述光耦U1的输出端连接有接电源的上拉电阻R2,接收端RX通过连接电容C1、电阻R1在 上拉电阻R2作用下输出电平，所述电容C1的一端连接到接收端RX与电阻R1上，电阻R1另 一端连接到光耦U1的输出端上，电容C1的另一端、光耦U1其中一个输出端、三极管Q1的 集电极与电容C2的另一端分别接地。
[0005] 本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述光耦隔离电路TX1包括与所述发 送端TX连接的电阻R6,三极管Q2,电阻R6 -端连接到所述三极管Q2的基极上，所述三极 管Q2的发射极连接有电阻R7,所述电阻R7另一端连接到三极管Q2的基极上，所述三极管 Q2的发射极连接有光耦U2,所述光耦U2的输入端连接有接电源的电阻R8,所述光耦U2的 输出端连接有接电源的上拉电阻R9,在所述上拉电阻R9的作用下，光耦隔离电路TX1输出 与发送端TX处相应的电平，所述三极管Q2的集电极、光耦U2其中一个输出端分别接地。
[0006] 本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述滤波反相电路TX2包括相并联的 电容C3与电阻R10,并联的电容C3与电阻R10连接三极管Q3的基极，电阻Rl 1 -端连接三 极管Q3的基极，另一端连接三极管Q3的发射极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管 Q3的集电极连接有接电源的上拉电阻R12,所述上拉电阻R12还连接有分压电阻R13,在所 述上拉电阻R12作用下，经所述分压电阻R13,滤波反相电路TX2输出与光耦隔离电路TX1 输出处相反的电平。
[0007] 本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电平转换电路TX3包括由电容 C4、电阻R14、电容C5、电阻R15构成的滤波电路，三极管Q4,所述三极管Q4的基极与所述滤 波电路连接，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极连接有接电源的上拉电 阻R16以及接有电源的二极管D1，在所述上拉电阻R16作用下，电平转换电路TX3输出与滤 波反相电路TX2输出处相反的电平。
[0008] 本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述三极管Q1、三极管Q2为PNP型三 极管，所述三极管Q3、三极管Q4为NPN型三极管。
[0009] 本实用新型解决了【背景技术】中存在的缺陷，本实用新型的使用单线实现双向通讯 的电路结构简单，由于发送端与接收端均通过光耦进行光电隔离，光耦输入端的元器件与 输出端的元器件分别接不同的地线、电源，可分别接到各单片机上的地线、电源，消除了各 元器件之间的干扰，提高了通讯效果，两单片机之间的通信只需一根线即可实现，两单片机 之间不会相互干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011] 图1是本实用新型的通讯电路原理图。
[0012] 图中，TX1、光耦隔离电路，TX2、滤波反相电路，TX3、电平转换电路。
【具体实施方式】
[0013] 现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0014] 如图1所示，一种使用单线实现双向通讯的电路，连接于接口插座C0N上，包括数 据发送隔离电路和与其连接的数据接收隔离电路。
[0015] 数据发送隔离电路包括具有发送端TX的光耦隔离电路TX1，连接光耦隔离电路 TX1输出处的滤波反相电路TX2,连接滤波反相电路TX2输出处的电平转换电路TX3,电平转 换电路TX3的输出处连接到接口插座C0N上。
[0016] 光耦隔离电路TX1包括与发送端TX连接的电阻R6,三极管Q2,电阻R6 -端连接 到三极管Q2的基极上，三极管Q2的发射极连接有电阻R7,电阻R7另一端连接到三极管Q2 的基极上，三极管Q2的发射极连接有光耦U2,光耦U2的输入端连接有接电源VCC的电阻 R8,光耦U2的输出端连接有接电源+5V的上拉电阻R9,在上拉电阻R9的作用下，光耦隔离 电路TX1输出与发送端TX处相应的电平，三极管Q2的集电极、光耦U2其中一个输出端分 别接不同的地线。
[0017] 滤波反相电路TX2包括相并联的电容C3与电阻R10,并联的电容C3与电阻R10 串联有电阻R11，电阻R11连接有三极管Q3,电阻R11 -端连接三极管Q3的基极，另一端连 接三极管Q3的发射极，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极连接有接电源+5V的 上拉电阻R12,上拉电阻R12还连接有分压电阻R13,在上拉电阻R12作用下，经分压电阻 R13,滤波反相电路TX2输出与光耦隔离电路TX1输出处相反的电平。
[0018] 电平转换电路TX3包括由电容C4、电阻R14、电容C5、电阻R15构成的滤波电路， 三极管Q4,三极管Q4的基极与滤波电路连接，三极管Q4的集电极接地，三极管Q4的发射 极连接有接电源+5V的上拉电阻R16以及接有电源+5V的二极管D1，在上拉电阻R16作用 下，电平转换电路TX3输出与滤波反相电路TX2输出处相反的电平。
[0019] 数据接收隔离电路具有接收端RX，包括与电平转换电路TX3输出处连接的电阻 R5,三极管Q1，电容C2,电阻R5与电容C2的正极连接到三极管Q1的基极，三极管Q1的发 射极连接有光耦U1与电阻R4,电阻R4另一端连接电阻R5与电容C2的正极，光耦U1的输 入端连接有接电源+5V的电阻R3,光耦U1的输出端连接有接电源VCC的上拉电阻R2,接收 端RX通过连接电容C1、电阻R1在上拉电阻R2作用下输出电平，电容C1的正极连接到接收 端RX与电阻R1上，电阻R1另一端连接到光耦U1的输出端上，电容C1的负极、光耦U1其 中一个输出端、三极管Q1的集电极与电容C2的负极分别接不同的地线。
[0020] 进一步的，本实用新型中的三极管Q1、三极管Q2为PNP型三极管；三极管Q3、三极 管Q4为NPN型三极管。
[0021] 本实用新型的使用单线实现双向通讯的电路的原理是：
[0022] 当发送端TX为高电平" 1"时，三极管Q2截止，光耦U2截止，此时TX1输出A在上 拉电阻R9作用下变为高电平"1";当发送端TX为低电平"0"时，三极管Q2导通，光耦U2导 通，TX1输出A为低电平"0"，当TX1输出A为低电平"0"时，三极管Q3截止，C3, R10此时 起滤波作用，三极管Q3的集电极B为高电平"1"，TX2输出B为高电平"1"，而C4, R14, C5， R15组成滤波电路，滤除干扰，此时三极管Q4导通，其集电极在上拉电阻R16作用下输出低 电平电平"0"，TX3输出C为低电平"0 " ；同理，当发送端TX1处为高电平"1"时，三极管Q2 截止，光耦U2截止，TX1输出A为高电平" 1"，三极管Q3导通，Q3的集电极在上拉电阻R12 作用下为低电平"〇"，此时三极管Q4截止，TX3处在Q4截止后变为高电平"1"。当TX3处 输出高电平" 1"时，三极管Q1截止，此时光耦U1也截止，故RX端在上拉电阻R2作用下输 出高电平"1"；当TX3处输出低电平"0"时，光耦U1导通，三极管Q1导通，此时RX端输出 低电平"0"。
[0023] 两单片机在使用本实用新型的通讯电路进行通信时，发送信号的单片机连接TX 端，接收信号的单片机连接RX端，由于发送端与接收端分别是通过光耦U2和光耦U1进行 电-光-电的转换，实现了光电隔离，两单片机之间不会相互干扰，因此，只需一根线即可实 现发送端与接收端的通信；又因光耦U2和光耦U1输入端的元器件与输出端的元器件分别 接不同的地线，消除了各元器件之间的干扰；同时，光耦U2和光耦U1输入端的元器件与输 出端的元器件分别接不同的电源，相比传统的通讯电路，本实用新型中的电源也相应的隔 离开，大大减少了两单片机之间的通信线路。
[0024] 本实用新型的使用单线实现双向通讯的电路的有益效果是：
[0025] 1、电路结构简单，由于发送端与接收端均通过光耦进行光电隔离，两单片机之间 的通信只需一根线即可实现，两单片机之间不会相互干扰；
[0026] 2、由于发送端与接收端均通过光f禹光电隔离，光f禹输入端的兀器件与输出端的兀 器件分别接不同的地线，可分别接到各单片机上的地线，减少了通讯线路，消除了各元器件 之间的干扰；
[0027] 3、光耦输入端的元器件与输出端的元器件分别接不同的电源，可分别接到各单片 机上的电源，减少了通讯线路。
[0028] 以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全 可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型 的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
【权利要求】
1. 一种使用单线实现双向通讯的电路，其特征在于：连接于接口插座CON上，包括数据 发送隔离电路和与其连接的数据接收隔离电路，所述数据发送隔离电路包括具有发送端TX 的光耦隔离电路TX1，连接所述光耦隔离电路TX1输出处的滤波反相电路TX2,连接滤波反 相电路TX2输出处的电平转换电路TX3,所述电平转换电路TX3的输出处连接到所述接口 插座CON上；所述数据接收隔离电路具有接收端RX，包括与所述电平转换电路TX3输出处 连接的电阻R5,三极管Q1，电容C2,电阻R5与电容C2连接到三极管Q1的基极，所述三极 管Q1的发射极连接有光耦U1与电阻R4,电阻R4另一端连接电阻R5与电容C2,所述光耦 U1的输入端连接有接电源的电阻R3,所述光耦U1的输出端连接有接电源的上拉电阻R2， 接收端RX通过连接电容C1、电阻R1在上拉电阻R2作用下输出电平，所述电容C1的一端连 接到接收端RX与电阻R1上，电阻R1另一端连接到光耦U1的输出端上，电容C1的另一端、 光耦U1其中一个输出端、三极管Q1的集电极与电容C2的另一端分别接地。
2. 根据权利要求1所述的使用单线实现双向通讯的电路，其特征在于：所述光耦隔离 电路TX1包括与所述发送端TX连接的电阻R6,三极管Q2,电阻R6 -端连接到所述三极管 Q2的基极上，所述三极管Q2的发射极连接有电阻R7,所述电阻R7另一端连接到三极管Q2 的基极上，所述三极管Q2的发射极连接有光耦U2,所述光耦U2的输入端连接有接电源的电 阻R8,所述光耦U2的输出端连接有接电源的上拉电阻R9,在所述上拉电阻R9的作用下，光 耦隔离电路TX1输出与发送端TX处相应的电平，所述三极管Q2的集电极、光耦U2其中一 个输出端分别接地。
3. 根据权利要求2所述的使用单线实现双向通讯的电路，其特征在于：所述滤波反相 电路TX2包括相并联的电容C3与电阻R10,并联的电容C3与电阻R10连接三极管Q3的基 极，电阻R11 -端连接三极管Q3的基极，另一端连接三极管Q3的发射极，所述三极管Q3的 发射极接地，所述三极管Q3的集电极连接有接电源的上拉电阻R12,所述上拉电阻R12还 连接有分压电阻R13,在所述上拉电阻R12作用下，经所述分压电阻R13,滤波反相电路TX2 输出与光f禹隔尚电路TX1输出处相反的电平。
4. 根据权利要求3所述的使用单线实现双向通讯的电路，其特征在于：所述电平转换 电路TX3包括由电容C4、电阻R14、电容C5、电阻R15构成的滤波电路，三极管Q4,所述三极 管Q4的基极与所述滤波电路连接，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极 连接有接电源的上拉电阻R16以及接有电源的二极管D1，在所述上拉电阻R16作用下，电平 转换电路TX3输出与滤波反相电路TX2输出处相反的电平。
5. 根据权利要求4所述的使用单线实现双向通讯的电路，其特征在于：所述三极管Q1、 三极管Q2为PNP型三极管，所述三极管Q3、三极管Q4为NPN型三极管。
【文档编号】H03K19/14GK203851126SQ201420224452
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】惠滨华, 沈苏毅, 谢坚峰, 谌清平, 张杰良, 杜晓斌 申请人:苏州路之遥科技股份有限公司