一种基于继电器的台区智能融合终端串口切换电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路领域，特别是一种基于继电器的台区智能融合终端串口切换电路。


背景技术：

2.台区智能融合终端是集配电台区供用电信息采集、各采集终端或电能表数据收集、设备状态监测及通信组网、就地化分析决策、协同计算等功能于一体的智能化终端设备,支撑营销、配电及新兴业务发展需求。由于终端功能多样化、复杂化，所以台区智能融合终端电路设计时要在保证功能稳定性、完整性和可靠性的基础上优化设计思路。
3.台区智能融合终端与其他采集设备之间的数据通信，通常接口采用rs485和rs232，目前现场终端设备复杂多样，通信接口尚未统一，为满足现场数据采集需求，台区智能融合终端需同时兼容两种通信接口。为保证实现多采集对象需求，台区智能融合终端共需包含多路rs485接口和多路rs232接口，然而cpu设计资源有限，不能满足同时使用不同的uart接口设计电路。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于继电器的台区智能融合终端串口切换电路。
5.本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现：
6.一种基于继电器的台区智能融合终端串口切换电路，包括rs485和rs232选通控制电路，电压泄放电路和io口安全防护电路。其连接关系为：rs485和rs232切换控制电平输入管脚连接vt1的栅极以及r1的一端，r1的另一端下拉到gnd，同时连接vt1的源极，vt1的漏极连接二极管d1和继电器16号管脚，电信号v1连接二极管d1的另一端和继电器1号管脚，继电器8号管脚和9号管脚分别接rs232_rx及rs232_tx，6号管脚和11号管脚分别接rs485_b及rs485_a,继电器4号管脚和13号管脚通过热敏电阻r2和r3连接io口。
7.进一步地，所述rs485和rs232选通控制电路，通过高低电平控制nmos是否导通进而控制继电器常闭、常开触点，实现rs485和rs232接口数据通道切换：当输入低电平时，nmos管vt1不导通，工作在截止区，继电器触点工作在常闭模式下，继电器6号管脚和11号管脚导通，电路工作在rs485模式下；当输入高电平时，nmos管vt1导通，工作在饱和区，继电器触点工作在常开模式下，继电器8号管脚和9号管脚导通，电路工作在rs232模式下，下拉电阻r1给处于高阻态的nmos管vt1一个确定的电平，防止nmos悬空状态下由于外界干扰引起导通而导致电路逻辑混乱。
8.进一步地，所述电压泄放电路，继电器线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势，当电流消失时，其感应电动势会对电路，中的元件vt1产生反向电压，当反向电压高于元件的反向击穿电压时，会对vt1造成损坏，所以当电路由rs232模式转换为rs485模式时，线圈产生的感应电动势通过并联在继电器线圈两端的续流二极管和线圈构成的回路做功
而消耗掉，从而保护的电路中元件的安全，保证电路工作的稳定性。
9.进一步地，所述io安全防护电路，包括热敏电阻r2和r3，用于防止实验室或现场误接380v电压和雷击浪涌电压及电流而导致的电路元器件损坏，保证电路工作的可靠性。
10.本实用新型的有益效果为：通过高低电平控制nmos是否导通进而控制继电器常闭、常开触点，实现rs485和rs232接口数据通道切换，保证了台区智能融合终端与不同接口的外部设备进行数据交互，提高了与外部设备数据通信的兼容性，实现了对多对象的数据采集需求，续流二极管和热敏电阻保证了电路工作的稳定性和可靠性。与此同时，此电路设计减少了处理器uart口的占用，节省了处理器资源。
附图说明
11.下面结合附图和实例对本实用新型进一步解释说明。
12.图1为本实用新型电路结构框图。
13.图2为本实用新型实施例一种基于继电器的台区智能融合终端串口切换电路的原理图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作进一步描述，以下内容仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例的一种，而不是全部的实施例。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。
15.如图1和图2所示，本实用新型包括rs485和rs232选通控制电路，电压泄放电路和io口安全防护电路。
16.所述rs485和rs232选通控制电路输入高低电平，对外连接的信号为控制芯片mcu。
17.所述rs485和rs232选通控制电路包括：nmos管vt1和电阻r1。
18.所述电压泄放电路包括二极管d1，用于vt1关断时续流，起到保护vt1的作用。
19.所述io口安全防护电路包括电阻r2和r3，用于防止实验室或现场误接380v电压和雷击浪涌电压及电流而导致的电路元器件损坏，保证电路工作可靠性。
20.所述连接关系为：rs485和rs232切换控制电平输入管脚连接vt1的栅极以及r1的一端，r1的另一端下拉到gnd，同时连接vt1的源极，vt1的漏极连接二极管d1和继电器16号管脚，电信号v1连接二极管d1的另一端和继电器1号管脚，继电器8号管脚和9号管脚分别接rs232_rx及rs232_tx，6号管脚和11号管脚分别接rs485_b及rs485_a,继电器4号管脚和13号管脚通过热敏电阻r2和r3连接io口。
21.以上所述，vt1为nmos，d1为二极管，r1为普通电阻，r2、r3为热敏电阻。
22.基于以上方案，本实用新型的工作原理如下：
23.通过高低电平控制nmos是否导通进而控制继电器常闭、常开触点，实现rs485和rs232接口数据通道切换。当输入低电平时，nmos管vt1不导通，工作在截止区，继电器触点工作在常闭模式下，继电器6号管脚和11号管脚导通，电路工作在rs485模式下；当输入高电平时，nmos管vt1导通，工作在饱和区，继电器触点工作在常开模式下，继电器8号管脚和9号
管脚导通，电路工作在rs232模式下。下拉电阻r1给处于高阻态的nmos管vt1一个确定的电平，防止nmos悬空状态下由于外界干扰导通而导致电路逻辑混乱。
24.继电器线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的元件vt1产生反向电压。当反向电压高于元件的反向击穿电压时，会对vt1造成损坏，所以当电路由rs232模式转换为rs485模式时，线圈产生的感应电动势通过并联在继电器线圈两端的续流二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护的电路中元件的安全，保证电路工作的稳定性。
25.io安全防护电路包括热敏电阻r2和r3，由于测试及设备安装环境和相关工作人员技术水平不同，所以此部分电路用于防止实验室或现场误接380v电压和雷击浪涌电压及电流而导致的电路元器件损坏，保证电路工作的可靠性。
26.最后需要说明的是，以上实施例仅用以描述本实用新型的技术方案，而非对其进行限制，本领域的技术人员依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些变更并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的精神和范围，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。