[发明专利]一种实现RS-485信号线反接自适应切换的装置

说明书

本发明涉及一种实现RS‑485信号线反接自适应切换的装置，该装置包括依次连接的MCU、RS485收发器和RS485总线，所述的装置还包括信号变换电路，该信号变换电路接在RS485收发器和RS485总线之间或者接在MCU和RS485收发器之间；所述的信号变换电路用于当RS485收发器的两根信号线接反时，进行极性切换后再进行通信。与现有技术相比，本发明具有布线快捷、省时省力等优点。

技术领域

本发明涉及RS-485总线的接线防错技术，尤其是涉及一种实现RS-485信号线反接自适应切换的装置。

背景技术

RS-485总线是常用的通信线路，在仪表、照明等行业有很广泛的应用。在一般的应用中，都是将RS-485信号通过收发器和CMOS信号或TTL信号进行转换，然后与MCU连接。在实际的RS-485控制系统布线时，如果两根信号线A和B接反，将不能正常通信。但是现场接线时又一般不带电接线，要上电后才能发现问题。这样如果接错了，就要重新断电后进行纠正，非常麻烦。

在实际实用中，经常使用MCU进行RS-485通信。由于RS-485使用差分信号进行传输，而普通MCU采用CMOS或TTL信号，需要使用RS-485收发器对信号进行转换。典型的RS-485信号收发器结构如图1所示。

在图1的收发器示意图中，A、B接RS-485总线，R、RE、DE、D接MCU。由于接收和发送不会同时进行，因此器件设计时RE和DE分别是低电平有效和高电平有效，这样，在有些情况下，可将两个信号接在一起，实现一个控制信号切换输入输出。R是收发器将RS-485信号转换成COMS或TTL电平的输出，用于接MCU的UART输入端口(RXD)，D是收发器将CMOS或TTL电平转换成RS-485信号的输入，用于接MCU中UART的输出信号(TXD)。典型的MCU与RS-485收发器的接线图如图2所示。

在实际布线施工时，当将RS-485总线的两个信号线A、B接反时，无论有无隔离，都会使MCU接收到的R信号反向，同时MCU输出的信号到总线上，也会是反向信号。

如果接收到反向信号，MCU就不能解析出正确的数据，通信就会失败。

现有技术中为防止接错，常用的解决办法有4种：

1.是采用可以防接错的接线端子(如航空插座)，在需要连接的两台设备生产将时，用导线将需要连接的信号连接到外部端子，由设备生产商保证不出错。在实际装配时，直接连接端子，就可保证不会接错。这种方式由于需要增加成本较高的端子，只在较昂贵的设备或者需要经常拔插的应用时才会采用，而在常规产品中不宜采用。

2.在导线上印上各个信号的代号，这些代号与设备上的代号统一。这样装配时根据代号对号入座，不易装错。由于印上代号的线缆限制了导线的使用，因此这样的电缆厂家很少生产，需要订制，成本较高；另外各个厂家的代号可能不统一，也限制了实际的使用。

3.在装配前，给每根导线用不干胶纸或其材料贴上标识，标识的代号与设备上的代号统一。这样装配时根据标识进行装配，则不易装错。这是最常用的方法，但是每次装配需要额外的贴标识的步骤。另外，在装配时穿线、拖协过程中，有时标识也会脱落，需要重新处理，浪费时间。

4.采用几根线皮颜色都不相同的导线，在装配前，给每种颜色对应一种信号进行装配。这种方法也比较常用，但是经常出错。为了防止接错，需要接线后再进行核对，浪费工时。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现RS-485信号线反接自适应切换的装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种实现RS-485信号线反接自适应切换的装置，该装置包括依次连接的MCU、RS485收发器和RS485总线，所述的装置还包括信号变换电路，该信号变换电路接在RS485收发器和RS485总线之间或者接在MCU和RS485收发器之间；