一種饋電型通訊電路的製作方法
2023-10-08 05:58:54 1
專利名稱：一種饋電型通訊電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電信號的通訊電路，特別是涉及一種饋電型通訊電路。
技術背景在一拖一、一拖多的主從機通訊電路中，從機由主機供電，並與主機通訊，現有的電路中，通訊線路和供電線路是分開的，採用三線制或四線制的連接方式，即連接線有三根或四根，其中兩根分別是電源的正和負，另一根或兩根是通訊信號線。三線制或四線制通訊電路存在以下缺點(1)三根線或四根線不能接錯，否則不僅會造成通訊不正常，甚至會燒毀電路；(2)布線主機和從機之間通訊，需要在主機和從機之間布線，三線制或四線制通訊電路則需要在主機和從機之間布三根線或四根線。專利201010158359. 3中介紹了一種空調控制器兩線供電通訊電路，此電路雖然是兼併供電電路和通訊電路，但此電路採用串聯電感Ll的儲能作用來消除通訊信號對12V 直流電源的影響，勢必限制了脈衝寬度、通訊線的長度；如果脈衝寬度加寬，電感Ll就不能很好的穩定前級電壓，此專利中脈衝寬度為10us，如此窄的脈衝寬度，在長距離通訊下，抗幹擾性能是非常差的。
發明內容本實用新型的目的是提供一種饋電型通訊電路，通訊電路兼容供電和通訊功能， 只需兩根線，兩根線之間沒有極性之分，即使接錯，也會正常工作通訊，同時抗幹擾性好，通訊距離可達1千米左右。因此這種饋電型通訊電路，不僅接線方便，減少了布線數量，而且抗幹擾性好，通訊距離遠，可適用於多種使用場所。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種饋電型通訊電路，包括第一通訊電路和第二通訊電路，所述第一通訊電路與第二通訊電路通過通訊接口連接，其特徵在於第一通訊電路與第二通訊電路之間的通訊信號與電源共用一根連接線；直流電源 VDD經穩壓電路(1)穩壓為第一通訊電路供電，同時經第一數據發送電路( 穩壓接入通訊接口 ；第二通訊電路將通訊接口來的電源和通訊信號通過整流橋整流後接入第二穩壓電路 (4)穩壓後為第二通訊電路供電，通訊信號經第二數據接收電路(6)送入單片機IC2。上述方案中，所述第一通訊電路的具體構成如下包括第一穩壓電路(1)、第一數據發送電路⑵和第一數據接收電路⑶；所述第一數據發送電路⑵包括三極體Qll和穩壓管U12 ；所述三極體Qll的基極經電容C12接地，同時串聯電阻Rll後接入單片機ICl的 T)(D 口，三極體Qll的發射極接地，三極體Qll的集電極與穩壓管U12的調節端Adj連接，同時連接電阻R12、R13，電阻R13另一端接地，電阻R12另一端接穩壓管U12的輸出端和電阻 R14，電阻R14另一端接保險絲Fll和第一數據接收電路(3)的輸入口，保險絲Fll另一端接通訊埠 ；穩壓管U12的輸入端與直流電源VDD連接，經電容Cll接地；所述第一數據接收電路⑶包括比較器U13和二極體Dll ；所述比較器U13輸出端經電阻R15接入電源VCC， 並接入單片機ICl的RXD 口 ；比較器U13的同相輸入端經電容C14接地，並通過電阻R18接入第一數據接收電路(3)的輸入口 ；比較器U13的反相輸入端經電容C13、電阻R16並聯接地，並通過電阻R17、二極體Dll串聯接入第一數據接收電路(3)的輸入口。所述第二通訊電路的具體構成如下包括第二穩壓電路G)、第二數據發送電路 (5)和第二數據接收電路(6)；所述第一數據發送電路(5)包括三極體Q21和電阻RM ；所述三極體Q21的基極經電容C25接地，同時串聯電阻RM後接入單片機IC2的T)(D 口，三極體Q21的發射極串聯電阻R23後接地，三極體Q21的集電極接入信號輸入口 ；所述第二數據接收電路(6)包括二極體D22、D23和三極體Q22 ；所述三極體Q22的基極經電阻似6接地， 並通過電阻R25、二極體D23、D22串聯接入信號輸入口，三極體Q22的發射極接地，三極體 Q22的集電極接入單片機IC2的RXD 口，並經電阻R27接入電源VCCl。本實用新型採用曼徹斯特編碼載波調製原理，電源和通訊信號共用一根連接線。 不僅對通訊線材要求不高，普通電線就可使用，而且布線方便，沒有極性之分，不會出現接線錯誤的情況，抗幹擾性好，通訊距離遠，適用於一拖一，一拖多、一控、一控多的通訊線路中。
圖1是專利201010158359. 3 一種空調控制器兩線供電通訊電路的第一通訊電路
原理圖；圖2是本實用新型的第一通訊電路原理圖，即主機通訊電路原理圖；圖3是本實用新型的第二通訊電路原理圖，即從機通訊電路原理圖；圖4是在通訊線上產生的脈衝波形圖。
具體實施方式
本實用新型連接在主機和從機之間，包括主機的第一通訊電路和從機的第二通訊電路，第一通訊電路和第二通訊電路通過通訊接口連接，第一通訊電路的具體電路結構見圖2，第二通訊電路的具體電路結構見圖3。圖2中(1)為第一穩壓電路，(2)為第一數據發送電路，(3)為第一數據接收電路。圖3中(4)為第二穩壓電路，(5)為第二數據發送電路，(6)為第二數據接收電路。如圖2所示，第一通訊電路的具體構成如下包括第一穩壓電路(1)、第一數據發送電路⑵和第一數據接收電路⑶；所述第一數據發送電路⑵包括三極體Qll和穩壓管 U12 ；所述三極體Qll的基極經電容C12接地，同時串聯電阻Rll後接入單片機ICl的T)(D 口，三極體Qll的發射極接地，三極體Qll的集電極與穩壓管U12的調節端Adj連接，同時連接電阻R12、R13，電阻R13另一端接地，電阻R12另一端接穩壓管U12的輸出端和電阻R14， 電阻R14另一端接保險絲Fll和第一數據接收電路(3)的輸入口，保險絲Fll另一端接通訊埠 ；穩壓管U12的輸入端與直流電源VDD連接，經電容Cll接地；所述第一數據接收電路⑶包括比較器U13和二極體Dll ；所述比較器U13輸出端經電阻R15接入電源VCC，並接入單片機ICl的RXD 口 ；比較器U13的同相輸入端經電容C14接地，並通過電阻R18接入第一數據接收電路(3)的輸入口 ；比較器U13的反相輸入端經電容C13、電阻R16並聯接地， 並通過電阻R17、二極體Dll串聯接入第一數據接收電路(3)的輸入口。如圖3所示，第二通訊電路的具體構成如下包括第二穩壓電路G)、第二數據發
4送電路( 和第二數據接收電路(6)；所述第一數據發送電路( 包括三極體Q21和電阻 R24 ；所述三極體Q21的基極經電容C25接地，同時串聯電阻RM後接入單片機IC2的T)(D 口，三極體Q21的發射極串聯電阻R23後接地，三極體Q21的集電極接入信號輸入口 ；所述第二數據接收電路(6)包括二極體D22、D23和三極體Q22 ；所述三極體Q22的基極經電阻 R26接地，並通過電阻R25、二極體D23、D22串聯接入信號輸入口，三極體Q22的發射極接地，三極體Q22的集電極接入單片機IC2的RXD 口，並經電阻R27接入電源VCC1。工作過程及原理見圖2，直流電源VDD不僅通過第一穩壓電路(1)穩壓後為第一通訊電路供電，而且通過第一數據發送電路O)中的穩壓管U12穩壓後接入通訊接口，通過通訊接口給第二通訊電路供電。當單片機ICl發送數據時，其T)(D引腳輸出正脈衝信號控制三極體Qll導通，根據 LM317的調壓特性，穩壓管U12的輸出電壓減小到約1. 5V左右，這樣在通訊線路上就產生了如圖4所示的一系列脈衝信號，由於脈衝寬度為416us，保證了良好的抗幹擾性，減少了因通訊線加長而產生的線幹擾和環境幹擾；通訊線上的電壓是由穩壓管U12的輸出電壓產生的，因此，通訊線上的通訊信號不會影響到穩壓管U12前級電壓。當單片機ICl接收數據時，通訊電壓信號經電阻R18接入比較器U13的同相輸入端，同時，通訊信號經二極體D11、電阻R17串聯接入比較器U13的反相輸入端；當通訊接口無脈衝信號時，比較器U13的同相輸入端電壓高於反相輸入端電壓，比較器U13的輸出端輸出高電平；當通訊接口有脈衝信號時，第二數據發送電路發送的脈衝信號將通迅線電壓拉低，而電容C14容量小，可通過電阻R18迅速放電，比較器U13的同相輸入端電壓迅速拉低，而電容C13容量大，且因為二極體Dll的單向特性，只能通過電阻R16放電，電阻R16阻值大，放電時間慢，因此比較器U13的反相輸入端電壓慢慢降低，因而在脈衝脈寬的這段期間，比較器U13的同相輸入端電壓低於反相輸入端電壓，比較器U13的輸出端輸出低電平， 單片機ICl的RXD 口收到脈衝信號。見圖3，從第一通訊電路來的電源通訊信號通過整流橋Dl整流後，將不受通訊接口接線的極性影響。電源通過電阻R21、二極體D21串聯，經第二穩壓電路穩壓，提供給第二通訊電路，因二極體的單向特性，穩壓電路不會影響二極體D21前的通訊信號。當單片機IC2發送數據時，其T)(D 口輸出正脈衝信號控制三極體Q21導通，將電源通訊信號拉低，形成如圖4所示的一系列脈衝信號。當單片機IC2接收數據時，在無脈衝信號時，整流後的電源通訊信號為高電壓，經過極管D22、D23、電阻R25，使三極體Q22導通，單片機IC2的RXD 口為低電平；當有脈衝信號時，因脈衝信號約1. 5V左右，經二極體D22和D23分壓，三極體Q22截止，單半機IC2的 RXD 口為高電平。
權利要求1.一種饋電型通訊電路，包括第一通訊電路和第二通訊電路，所述第一通訊電路與第二通訊電路通過通訊接口連接，其特徵在於第一通訊電路與第二通訊電路之間的通訊信號與電源共用一根連接線；直流電源經第一穩太電路(1)穩壓為第一通訊電路供電，同時經第一數據發送電路( 穩壓接入通訊接口 ；第二通訊電路將通訊接口來的電源和通訊信號通過整流橋整流後接入第二穩壓電路(4)穩壓後為第二通訊電路供電，通訊信號經第二數據接收電路(6)送入單片機IC2。
2.根據權利要求1中所述的一種饋電型通訊電路，其特徵在於所述第一通訊電路的具體構成如下包括第一穩壓電路(1)、第一數據發送電路( 和第一數據接收電路(3)； 所述第一數據發送電路( 包括三極體Qll和穩壓管U12 ；所述三極體Qll的基極經電容 C12接地，同時串聯電阻Rll後接入單片機ICl的T)(D 口，三極體Qll的發射極接地，三極體 Qll的集電極與穩壓管U12的調節端Adj連接，同時連接電阻R12、R13，電阻R13另一端接地，電阻R12另一端接穩壓管U12的輸出端和電阻R14，電阻R14另一端接保險絲Fll和第一數據接收電路C3)的輸入口，保險絲Fll另一端接通訊埠 ；穩壓管U12的輸入端與直流電源VDD連接，經電容Cl 1接地；所述第一數據接收電路( 包括比較器U13和二極體Dll; 所述比較器U13輸出端經電阻R15接入電源VCC，並接入單片機ICl的RXD 口 ；比較器U13 的同相輸入端經電容C14接地，並通過電阻R18接入第一數據接收電路(3)的輸入口 ；比較器U13的反相輸入端經電容C13、電阻R16並聯接地，並通過電阻R17、二極體Dll串聯接入第一數據接收電路(3)的輸入口。
3.根據權利要求1中所述的一種饋電型通訊電路，其特徵在於所述第二通訊電路的具體構成如下包括第二穩壓電路G)、第二數據發送電路( 和第二數據接收電路(6)； 所述第一數據發送電路( 包括三極體Q21和電阻R24 ；所述三極體Q21的基極經電容C25 接地，同時串聯電阻RM後接入單片機IC2的T)(D 口，三極體Q21的發射極串聯電阻R23後接地，三極體Q21的集電極接入信號輸入口 ；所述第二數據接收電路(6)包括二極體D22、 D23和三極體Q22 ；所述三極體Q22的基極經電阻似6接地，並通過電阻R25、二極體D23、 D22串聯接入信號輸入口，三極體Q22的發射極接地，三極體Q22的集電極接入單片機IC2 的RXD 口，並經電阻R27接入電源VCCl。
專利摘要本實用新型涉及一種饋電型通訊電路，包括第一通訊電路和第二通訊電路，第一通訊電路與第二通訊電路通過通訊接口連接，第一通訊電路與第二通訊電路之間的通訊信號與電源共用一根連接線；直流電源經第一穩壓電路穩壓為第一通訊電路供電，同時經第一數據發送電路穩壓接入通訊接口；第二通訊電路將通訊接口來的電源和通訊信號通過整流橋整流後接入第二穩壓電路穩壓後為第二通訊電路供電，通訊信號經第二數據接收電路送入單片機。本實用新型的優點在本通訊電路兼容供電和通訊功能，用兩根無極性之分的電線連接；接線方便，布線數量少，且抗幹擾性好，通訊距離遠，可適用於多種使用場所。
文檔編號G05B19/042GK202025203SQ20112010366
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月3日 優先權日2011年4月3日
發明者陳童靜 申請人:曼瑞德自控系統(樂清)有限公司