Rf-485信號轉換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種RF-485信號轉換器，包括微處理器、電源轉換模塊、信號模塊及無線模塊，其中，微處理器、信號模塊及無線模塊均與電源轉換模塊連接，無線模塊與微處理器連接。信號模塊包括485接口芯片及與485接口芯片連接的光耦合器，光耦合器與微處理器連接。本實用新型整體結構簡單，便于實現，成本低，本實用新型應用時實現了無線信號到有線信號的相互轉換，在應用系統工程中轉換及傳輸信號的可靠性高。
【專利說明】RF-485信號轉換器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信【技術領域】，具體是RF-485信號轉換器。
【背景技術】
[0002]信息化是人類社會進步發展到一定階段所產生的一個新階段。信息化是建立在計算機技術、數字化技術和生物工程技術等先進技術基礎上產生的。信息化使人類以更快更便捷的方式獲得并傳遞人類創造的一切文明成果。在信息化這個新階段里，人類生存的一切領域，在政治、商業，甚至個人生活中，都是以信息的獲取、加工、傳遞和分配為基礎。信息必然伴隨著信號，數字信號，模擬信號，無限信號，有線信號等，錯綜復雜的信號要成為有用必須要轉換、處理。為了便于配有不同標準串行接口的計算機、外部設備或智能儀器之間進行遠程數據通信，需要進行標準串行接口的相互轉換。目前有許多DA-AD數模、模數轉換芯片，實現對信號性質的轉換，也有很多接口轉換器，如232-485轉換器，其兼容RS-232、RS-485標準，能夠將單端的RS-232信號轉換為平衡差分的RS-485信號。
[0003]隨著社會發展，各種無線射頻信號進入系統，為方便調試，工程師們希望有無線信號與廣泛使用的有線信號相互交互的轉換器件。然而，現今未見相應的器件，也未見相關的報道。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種能實現無線信號與有線信號相互轉換的RF-485信號轉換器。
[0005]本實用新型的目的主要通過以下技術方案實現:RF_485信號轉換器，包括微處理器、電源轉換模塊、信號模塊及無線模塊，所述微處理器、信號模塊及無線模塊均與電源轉換模塊連接，無線模塊與微處理器連接；所述信號模塊包括485接口芯片及與485接口芯片連接的光耦合器，所述光耦合器與微處理器連接。本實用新型應用時接入直流電，直流電經過電源轉換模塊降壓后為微處理器、信號模塊及無線模塊供電，本實用新型的信號模塊接收前端裝置發出的485信號通過485接口芯片轉換，再進入微處理器處理，微處理器處理完信號后通過其I/O 口發出信號給無線模塊，無線模塊再發送無線信號，本實用新型應用時，微處理器也可接收無線模塊發送的信號，再經過信號模塊發送至前端裝置。
[0006]進一步的，所述信號模塊還包括吸收回路，所述吸收回路包括第一電容、第二電容、第一穩壓管、第二穩壓管及第三穩壓管，所述485接口芯片包括差分輸入端A和差分輸入端B，所述第一穩壓管負極和第二穩壓管負極均連接在485接口芯片中差分輸入端B連接的線路上，第二穩壓管正極和第三穩壓管負極連接在485接口芯片中差分輸入端A連接的線路上，所述第一電容和第二電容均有一端接地，第一電容相對接地端的另一端連接在差分輸入端B連接的線路上，第二電容相對接地端的另一端連接在差分輸入端B連接的線路上。
[0007]為了減少線路上傳輸信號的反射，進一步的，所述信號模塊還包括第二電阻，第二電阻的兩端分別與差分輸入端A和差分輸入端B連接。
[0008]進一步的，所述電源轉換模塊包括電源轉換芯片和第四電容，所述第四電容一端與電源轉換芯片輸入端連接，其另一端接地。其中，第四電容作為旁路電容用于濾除紋波使電流更加穩定。
[0009]進一步的，所述電源轉換模塊還包括極性電容，所述極性電容正極與電源轉換芯片輸出端連接，其負極接地。其中，極性電容在電路通電和斷電時可進行充電和放電，起緩沖過渡，避免通電或斷電瞬間電脈沖損壞本實用新型內芯片。由于工程環境比較復雜，現場常有各種形式的干擾源，本實用新型通過吸收回路對485總線輸入端進行保護。
[0010]為了便于對電源轉換模塊的工作狀態進行指示，進一步的，所述電源轉換模塊還包括第一電阻和發光二極管，所述發光二極管正極串接第一電阻后與電源轉換芯片的輸出端連接，電源轉換模塊的電源輸出端連接在電源轉換芯片輸出端與第一電阻之間的線路上。
[0011]進一步的，所述電源轉換芯片采用的芯片型號為MPC1700。
[0012]進一步的，所述無線模塊采用的芯片型號為JRF-P20TRX4。
[0013]進一步的，所述微處理器采用單片機。
[0014]進一步的，所述光耦合器的數量為三個，三個光耦合器分別與微處理器的RX、TX及RD三個管腳一一對應連接。
[0015]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:(1)本實用新型能把接收的無線射頻信號轉換為比較通用的RS485信號，同樣，系統發出的各種信號變為RS485信號也可以通過本實用新型變為無限信號發射出去，進而使本實用新型能實現無線信號到有線信號的相互轉換。
[0016](2)本實用新型可作為無線信號接收器和發射器達到在不用布線的情況下遠距離信號傳輸最遠可達到100米以上，本實用新型在應用系統工程中轉換及傳輸信號的可靠性高，在通常的環境條件下，24小時連續開機，系統的通信始終處于正常狀態，整機性能滿足了現場工程的需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0018]圖2為圖1中信號模塊的結構示意圖電源轉換模塊的結構示意圖；
[0019]圖3為圖1中電源轉換模塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例及附圖對本實用新型做進一步詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于上此。
[0021]實施例1
[0022]如圖1及圖2所示，RF-485信號轉換器，包括微處理器、電源轉換模塊、信號模塊及無線模塊，微處理器、信號模塊及無線模塊均與電源轉換模塊連接，無線模塊與微處理器連接，信號模塊包括485接口芯片和光耦合器。本實施例的微處理器采用PIC16LF1936單片機，無線模塊采用JRF-P20TRX4芯片，485接口芯片采用SP3485芯片。[0023]本實施例中光I禹合器的數量為三個,分別為第一光I禹合器QC1、第二光f禹合器QC2及第三光耦合器QC3，其中，第一光耦合器QCl的3管腳和第三光耦合器的2管腳均接地，第一光耦合器QCl的2管腳與485接口芯片的R管腳連接，第一光耦合器QCl的4管腳連接微處理器的RX管腳，第一光稱合器QCl的4管腳還連接第六電阻R6后接電源,第一光率禹合器的I管腳連接第三電阻R3后接電源。第二光耦合器QC2的I管腳連接電阻R7后接電源，第二光耦合器QC2的2管腳與微處理器的RD管腳連接，第二光耦合器QC2的4管腳接電源，第二光耦合器QC2的3管腳與485接口芯片的RE和DE兩個管腳連接，第二光耦合器QC2的3管腳還連接第四電阻R4后接地。第三光耦合器QC3的4管腳接第八電阻R8后接電源，第三光耦合器QC3的3管腳與微處理器的TX管腳連接，第三光耦合器QC3的I管腳與485接口芯片的D管腳連接，第三光耦合器QC3的I管腳還連接第五電阻R5后接電源。本實施例中第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5三者的阻值應在合適的范圍內，第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5三者的阻值較大，第一光耦合器QC1、第二光耦合器QC2及第三光耦合器QC3三者的發光管截止進入飽和慢，若第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5三者的阻值較小，第一光耦合器QCl、第二光耦合器QC2及第三光耦合器QC3三者的發光管退出飽和慢。485接口芯片的VCC管腳接電源，485接口芯片的VCC管腳還連接有第三電容C3，第三電容C3相對連接VCC管腳端的另一端接地，485接口芯片的差分輸入端A和差分輸入端B用于外接前置裝置，即前置裝置發出的485信號由差分輸入端A和差分輸入端B輸入。本實施例中信號模塊中各器件連接的電源為經電源轉換模塊降壓后的直流電。
[0024]本實施例的微處理器是該轉換器的核心，進行無線信號與485信號分析傳遞。485信號由485接口芯片的差分輸入端A和差分輸入端B進入，并通過485接口芯片轉變為數字信號，再通過第一光耦合器OCl到微控制器，微控制器處理后控制無線模塊發出相應的無線信號。本實施例通電后一直處于掃描無線信號的狀態，當收到無線信號通過無線模塊進入微處理器，微處 理器處理后通過第三光耦合器QC3，再通過485接口芯片向外傳輸。本實施例實現了無線信號到有線信號的相互轉換，可作為無線信號接收器和發射器達到在不用布線的情況下遠距離信號傳輸最遠可達到100米以上，本實施例在應用系統工程中轉換及傳輸信號的可靠性高。
[0025]實施例2
[0026]本實施例在實施例1的基礎上做出了如下進一步限定:本實施例采用SP3485芯片作為485信號的轉換核心，實現數字信號和485信號的轉換。RS-485芯片的特性，接收器的檢測靈敏度為土 200mV，即差分輸入端VA — VB +200mV，輸出邏輯1，VA 一 V 一200mV，輸出邏輯O。信號逆向同理。在應用系統工程的現場施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為120Ω左右，所以線路設計時，在差分輸入端A和差分輸入端B之間設置第二電阻R2，第二電阻R2的兩端分別與差分輸入端A和差分輸入端B連接，以減少線路上傳輸信號的反射。輸出電路的設計要充分考慮到線路上的各種干擾及線路特性阻抗的匹配。由于工程環境比較復雜，現場常有各種形式的干擾源，所以485總線的傳輸端一定要加有保護措施。在電路設計中采用第一電容Cl、第二電容C2、第一穩壓管DW1、第二穩壓管DW2及第三穩壓管DW3組成的吸收回路。485接口芯片設有差分輸入端A和差分輸入端B，第一穩壓管DWl負極和第二穩壓管DW2負極均連接在485接口芯片中差分輸入端B與前置裝置連接的線路上，第二穩壓管DW2正極和第三穩壓管DW3負極連接在485接口芯片中差分輸入端A與前置裝置連接的線路上，第一電容Cl和第二電容C2均有一端接地，第一電容Cl相對接地端的另一端連接在差分輸入端B與前置裝置連接的線路上，第二電容C2相對接地端的另一端連接在差分輸入端B與前置裝置連接的線路上。
[0027]實施例3
[0028]如圖3所示，為了濾除紋波，使電流更加穩定，本實施例在實施例1或實施例2的基礎上做出了如下進一步限定:本實施例的電源轉換模塊包括電源轉換芯片和第四電容C4，其中，電源轉換芯片采用MCP1700，第四電容C4 一端與電源轉換芯片輸入端連接，其另一端接地。
[0029]實施例4
[0030]本實施例在實施例3的基礎上做出了如下進一步限定:本實施例的電源轉換模塊還包括極性電容C5，其中，極性電容C5正極與電源轉換芯片輸出端連接，其負極接地。其中，極性電容C5在電路通電和斷電時可進行充電和放電，起緩沖過渡,避免通電或斷電時可能的瞬間電脈沖損壞轉換器內各芯片。
[0031]實施例5
[0032]本實施例在實施例3或實施例4的基礎上做出了如下進一步限定:為了便于對電源轉換模塊的工作狀態進行指示，本實施例的電源轉換模塊還包括第一電阻Rl和發光二極管LEDl，其中，發光二極管LEDl正極串接第一電阻Rl后與電源轉換芯片的輸出端連接，電源轉換模塊的電源輸出端連接在電源轉換芯片輸出端與第一電阻Rl之間的線路上。
[0033]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.RF-485信號轉換器,其特征在于:包括微處理器、電源轉換模塊、信號模塊及無線模塊，所述微處理器、信號模塊及無線模塊均與電源轉換模塊連接，無線模塊與微處理器連接；所述信號模塊包括485接口芯片及與485接口芯片連接的光耦合器，所述光耦合器與微處理器連接。
2.根據權利要求1所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述信號模塊還包括吸收回路，所述吸收回路包括第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第一穩壓管(DW1)、第二穩壓管(DW2)及第三穩壓管(DW3)，所述485接口芯片設有差分輸入端A和差分輸入端B，所述第一穩壓管(DWl)負極和第二穩壓管(DW2)負極均連接在485接口芯片中差分輸入端B連接的線路上，第二穩壓管(DW2)正極和第三穩壓管(DW3)負極連接在485接口芯片中差分輸入端A連接的線路上，所述第一電容(Cl)和第二電容(C2)均有一端接地，第一電容(Cl)相對接地端的另一端連接在差分輸入端B連接的線路上，第二電容(C2)相對接地端的另一端連接在差分輸入端B連接的線路上。
3.根據權利要求2所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述信號模塊還包括第二電阻(R2)，第二電阻(R2)的兩端分別與差分輸入端A和差分輸入端B連接。
4.根據權利要求1所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述電源轉換模塊包括電源轉換芯片和第四電容(C4)，所述第四電容(C4) 一端與電源轉換芯片輸入端連接，其另一端接地。
5.根據權利要求4所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述電源轉換模塊還包括極性電容(C5 )，所述極性電容(C5 )正極與電源轉換芯片輸出端連接，其負極接地。
6.根據權利要求4所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述電源轉換模塊還包括第一電阻(Rl)和發光二極管(LED1)，所述發光二極管(LEDl)正極串接第一電阻(Rl)后與電源轉換芯片的輸出端連接，電源轉換模塊的電源輸出端連接在電源轉換芯片輸出端與第一電阻(Rl)之間的線路上。
7.根據權利要求4所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述電源轉換芯片采用的芯片型號為MPC1700。
8.根據權利要求1所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述無線模塊采用的芯片型號為 JRF-P20TRX4。
9.根據權利要求1?8中任意一項所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述微處理器采用單片機。
10.根據權利要求9所述的RF-485信號轉換器，其特征在于:所述光耦合器的數量為三個，三個光耦合器分別與微處理器的RX、TX及RD三個管腳一一對應連接。
【文檔編號】H04B1/44GK203708240SQ201320836272
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】陳倍, 何天兵, 閔波, 李東明 申請人:四川新力光源股份有限公司