[实用新型]单片机IO接口远距离数据传输保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及单片机接口保护领域，特别涉及一种单片机IO接口远距离数据传输保护电路。

背景技术

目前，在单片机硬件电路设计中，有很多将单片机的普通IO接口用作数据传输接口的情况，但是在将这些接口外连到电路板外部时，并没有对这些接口进行保护，更没有像RS232或RS485一类的接口集成电路对单片机接口进行隔离和保护，这样在外部数据线路受到外界强电磁干扰时，易形成比较高的浪涌电压，而这个浪涌电压往往是超出单片机的耐受能力的，会造成单片机击穿烧毁。这样就迫切需要一种能够保护单片机IO接口的电路，以保证其不受浪涌电压的危害正常工作，而且能够保证数据的双向传输，降低电磁干扰对单片机的影响，提高电子设备在恶劣工作环境下的稳定性。

因此，提供一种结构简单，设计合理，功耗低，实用效果显著的单片机IO接口远距离数据传输保护电路，成为该领域技术人员急待着手解决的问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种结构简单，设计合理，功耗低，性能可靠，实用性强的单片机IO接口远距离数据传输保护电路。

为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：一种单片机IO接口远距离数据传输保护电路，其特征在于该保护电路包括一个瞬态抑制二极管、一个快速整流二极管、一个上拉电阻及一个退藕电容；所述瞬态抑制二极管的阴极连接单片机IO接口，阳极连接单片机供电电源的负极；所述快速整流二极管阴极连接电源正极，阳极连接单片机IO接口；上拉电阻两端分别连接电源正极和单片机IO接口；退藕电容两端分别连接电源的正极和负极。

所述单片机IO接口和地分别与外部接线端子连接。

本实用新型的有益效果是：该保护电路可广泛用于TTL类型单片机IO接口，对单片机IO接口进行限压保护，有效保护单片机不被线路上的浪涌电压烧毁击穿；该保护电路运行稳定可靠，且成本低廉。其结果简单，设计合理，实用性能强，应用效果非常显著。

附图说明

图1是本实用新型电路原理图；

图中：

D1是瞬态抑制二极管；

D2是快速整流二极管；

R1是上拉电阻；

C1是退藕电容；

J1是外部接线端子；

VCC和GND分别为电源正极和负极；

MCU_IO为连接远距离传输数据的单片机IO接口。

具体实施方式

以下结合附图和较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式、结构、特征详述如下：

一种单片机IO接口远距离数据传输保护电路，该保护电路为TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）类型单片机IO（Input Output输入输出）接口用作远距离数据传输时的保护电路；该保护电路包括一个瞬态抑制二极管D1，一个快速整流二极管D2、一个上拉电阻R1及一个退藕电容C1；所述瞬态抑制二极管D1阴极连接单片机IO接口，阳极连接电源（此电源为单片机供电电源）负极；快速整流二极管D2阴极连接电源正极，阳极连接单片机IO接口；上拉电阻R1两端分别连接电源正极VCC和单片机IO接口MCU_IO；退藕电容C1两端分别连接电源正极VCC和电源负极GND。

所述单片机IO接口和地分别与外部接线端子J1连接。

本实用新型所要解决的技术问题是为外连的远距离数据传输单片机IO接口提供浪涌电压保护电路。

本实用新型电路的供电与单片机使用同一供电电源，电源最多需为此电路提供10mA电流即可正常工作，功耗极低；若有多个单片机IO接口需要对外连接，则使用相应数量的该电路进行保护即可。

所述瞬态抑制二极管D1可选用SMBJ5.0A，当连接远距离传输数据的单片机IO接口MCU_IO上电压超过6.4V时（相对于GND），则D1反向漏电流，起瞬态抑制浪涌电压（钳位）作用，1ms时间内可吸收600W浪涌能量；当MCU_IO上电压超过-3.5V时（相对于GND），则D1上产生正向电流，将连接远距离传输数据的单片机IO接口MCU_IO上电压钳位于最低-3.5V；D1也可选用不同厂家型号的产品，只要反向耐压值范围在5.5V至7.5V之间即可，例如SA5.0。

快速整流二极管D2可选用UF4003，当连接远距离传输数据的单片机IO接口MCU_IO上电压超过VCC+1V时（相对于GND），则D1上产生正向电流，将MCU_IO上电压钳位于最高VCC+1V。

上拉电阻R1可选用510Ω1/8W，可注入电流起到稳定信号作用。