[实用新型]一种兼容UART、RS485和Wiegand协议的门禁通信电路

摘要

本实用新型涉及一种兼容UART、RS485和Wiegand协议的门禁通信电路。具体包括电源电路、微处理器电路、身份识别终端接口电路和门禁控制器接口电路。所述电源电路实现输入电压V_in到输出电压V_out1和V_out2的转换,并产生模拟和数字电源，实现电路中各芯片所需的工作电压；微处理器电路由单片机最小电路构成；身份识别终端接口电路，包括uart通信接口和Wiegand通信接口电路；门禁控制器接口电路由RS485转UART电路和Wiegand通信接口电路构成。本电路兼容3种常用门禁与识别终端之间的通信协议，适用于不同通信协议之间的转换。

主权项

一种兼容UART、RS485和Wiegand协议的门禁通信电路，其特征是，具体包括电源电路、微处理器电路、身份识别终端接口电路和门禁控制器接口电路；各电路连接关系如下：所述电源电路主要由LM2576S‑5.0芯片U1和LM1117‑33芯片U4构成；其具体连接关系为：12V输入电压V_in一端接数字地GND,另一端通过开关SW2后与数字地GND之间并联一个电解电容C7，而后接入LM2576S‑5.0的1脚，LM2576S‑5.0的3、5脚与数字地GND连接，2脚一方面通过反接的二极管D1接入数字地GND，另一方面通过功率电感L3后与LM2576S‑5.0的4脚相连，并作为5V电源端；5V电源端与数字地GND之间先并联一个电解电容C10，再与一个由电阻R12和发光二极管D4组成的串联电路并联，发光二极管D4作为5V输出显示LED；接下来5V电源端与数字地GND之间并联两个电容C14和C15后，5V电源端与芯片LM1117‑33的3脚相连，数字地GND与LM1117‑33的1脚相连，LM1117‑33的2、4脚相连后通过并联的两个电容C11和C12接数字地GND，并且作为3.3V数字电源端，3.3V数字电源端与数字地GND之间并联串联在一起的电阻R15和发光二极管D5，作为3.3V输出显示；3.3V数字电源端与3.3V模拟电源VDDA之间通过电感L2相连，数字地GND与模拟地GNDA之间通过电感L1相连，3.3V模拟电源VDDA与模拟地GNDA之间并联两个电容C8、C9后即可作为输出端V_out2给其它电路供电；微处理电路主要由STM32F101CB芯片U6构成，具体连接关系为：U6的1、24、36和48脚接3.3V数字电源端；9脚接3.3V模拟电源VDDA；23、35、47脚接数字地GND；8脚接模拟地GNDA；3脚串联一个电阻R8后连接二选一开关SW3的其中一个开关位并且接数字地GND，44脚串联一个电阻R33后连接二选一开关SW3的控制端，二选一开关SW3的另一个开关位连接3.3V数字电源端，U6的4脚通过R11接到数字地GND；5、6脚一方面分别通过电容连接到数字地GND，另一方面分别与晶振Y1相连，晶振Y1两端跨接电阻R37；7脚一方面与JTAG接口的15脚相连，另一方面先分别通过电容C13和按钮SW5与数字地GND相连，然后通过电阻R13与3.3V数字电源端相连；10脚作为身份识别终端Wiegand信号0端记为CardWiegand0；11脚作为身份识别终端Wiegand信号1端记为CardWiegand1；14脚作为门禁控制器Wiegand信号0端记为DoorWiegand0；15脚作为门禁控制器Wiegand信号1端记为DoorWiegand1；20脚通过电阻R14接到3.3V数字电源端；21、22脚分别作为与身份识别终端UART接口相连的单片机USART接收端USART3_TX和单片机USART发送端USART3_RX；28脚为身份识别终端的中断口PB15；29脚定义为USART1_RE/DE；30脚定义为USART1_TX；31脚定义为USART1_RX；34脚一方面通过电阻R28接到3.3V数字电源端，另一方面与JTAG接口7脚相连；37脚一方面通过电阻R30接数字地GND，另一方面与JTAG接口9脚相连；38脚一方面通过电阻R29接到3.3V数字电源端，另一方面与JTAG接口5脚相连；39脚一方面通过电阻R31接到3.3V数字电源端，另一方面与JTAG接口13脚相连；40脚一方面通过电阻R27接3.3V数字电源端，另一方面与JTAG接口3脚相连；U6的其它IO口均悬空；身份识别终端接口电路包括：接插件J7的1脚连接3.3V数字电源端；2脚接数字地GND；3脚通过串联电阻R16与所述单片机USART接收端USART3_RX相连；4脚通过串联电阻R19与所述单片机USART发送端USART3_TX相连；5脚通过串联电阻R18后，与CardWiegand1相连接，同时还经电阻R9接到5V电源端，并通过串联一个反向二极管D3连接到数字地GND；6脚通过串联电阻R17后，与CardWiegand0相连接，同时还经电阻R10接到5V电源端，并通过串联一个反向二极管D2连接到数字地GND；7脚与U6的中断口PB15相连接；门禁控制器接口电路由电平转换电路、RS485转UART电路和Wiegand通信接口电路构成；电平转换电路主要由SN74LVC2G07DCKR芯片U7来实现，RS485转UART电路主要由MAX3483ESA芯片U3实现，Wiegand通信接口电路主要由电阻和反向二极管实现；其中，U7的具体连接关系为：U7的1脚与USART1_TX相连；U7的2脚与数字地GND相连；U7的3脚与USART1_RE/DE相连；U7的4脚一方面与U3的2脚和3脚相连，一方面通过电阻R35接到5V电源端；U7的5脚与3.3V数字电源端相连；U7的6脚一方面与U3的4脚相连，一方面通过电阻R34接到5V电源端；U3的具体连接关系为：U3的1脚通过串联电阻R36后与USART1_RX相连；5脚与数字地GND连接；6脚一方面通过电阻R6接到5V电源端，另一方面与接插件J3的4脚485A连接；7脚一方面通过电阻R4接到数字地GND，另一方面与接插件J3的3脚485B连接；8脚与5V电源端连接；此外U3的6、7脚分别连接电阻R3两端，接插件J3的1脚连接12V输入电压，2脚连接数字地GND；Wiegand通信接口电路具体连接关系为：接插件J3的5脚通过串联电阻R39后，与DoorWiegand1相连接，同时还经电阻R40接到5V电源端，并通过串联一个反向二极管D10连接到数字地GND；接插件J3的6脚通过串联电阻R38后，与DoorWiegand0相连接，同时还经电阻R41接到5V电源端，并通过串联一个反向二极管D9连接到数字地GND。