CN102324952A - 无极性两线制通讯电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无极性两线制通讯电路，要解决的技术问题是防止接线时出现错误。本发明采用以下技术方案：一种无极性两线制通讯电路，具有主机端与从机端，所述主机端连接控制从机端，所述主机端内设有主机端发送和接收线路模块，从机端内设有从机端发送和接收线路模块，主机端发送和接收线路模块采用无极性两线制接线方式与从机端发射和接收线路模块连接。与现有技术相比，空调室内机控制器给空调温控器供电，通过电源线与温控器进行通讯，并且接线方式为无极性接线，两根线可以同时进行供电和通信，解决了两根线同时供电并传送信号的问题，降低对导线以及安装的要求。

Description

无极性两线制通讯电路
技术领域
本发明涉及一种家用电器，特别是一种家用电器的通讯电路。
背景技术
目前工程上常用的一些总线通讯，如RS485，CAN，或其它TTL通信方式等，其通讯线和电源线往往是分开设置的，即不能使用两根线同时进行供电和通讯，有些场合可以使用高频载波的方式通信，但受成本的限制，应用受到很大的限制。空调机的温控器需要同室内机通信，同时还需要由室内机供电，现有技术采用两根电源线供电。如图1所示，传统的四线通信连接方式，空调机的主机端与空调机的从机端使用两根通讯线进行主机端与从机端之间的通讯，主机端使用两根供电线为从机端供电，这样的结构使得一是成本高，二是经常出现接线错误，从而导致主从机元器件损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种无极性两线制通讯电路，要解决的技术问题是防止接线时出现错误。
本发明采用以下技术方案：一种无极性两线制通讯电路，具有主机端与从机端，所述主机端连接控制从机端，所述主机端内设有主机端发送和接收线路模块，从机端内设有从机端发送和接收线路模块，主机端发送和接收线路模块采用无极性两线制接线方式与从机端发射和接收线路模块连接。
本发明所述的主机端的主机端接线端子与从机端的从机端接线端子通过线缆进行连接，进行通信并由主机端向从机端供电。
本发明所述的主机端发送和接收线路模块的信号发送脚SL_TXD的一端与主机端内的控制器连接，另一端接第一光耦合器PC817的2脚，1脚经第一电阻R1接+3V3电压脚，4脚分别接+24V EXT电压脚，接第一三极管Q1的发射极和连接稳压二极管的阴极，3脚分两路一路连接第一三极管Q1的基极，另一路经第四电阻R4连接第一线控器端子J1的2脚；所述第一三极管Q1的集电极和第一稳压二极管的阳极连接第一线控器端子J1的1脚；所述第四电阻R4的输出端还分别经第五电阻R5接第二三极管Q2的基极；经第六电阻R6接GND_EXT脚；经第七电阻R7分别接GND_EXT脚；第二三极管Q2的集电极经第三电阻R3接+24V_EXT电压脚，第二三极管Q2的发射极接第二光耦合器的1脚，第二光耦合器的2脚接GND_EXT脚，3脚接地，4脚分两路，一路经第二电阻R2连接+3V3电压脚；另一路接SL_RXD脚。
本发明所述的从机端发送和接收线路模块的第二线控器端子J2的1脚和2脚通过延长线连接到主机端发送和接收线路电路中的第一线控器端子J1的1脚和2脚采用无极性连接，所述从机端的第二线控器端子J2的1脚和2脚与第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4并联，所述第二线控器端子J2分别连接第一二极管D1的阳极和第三二极管D3的阴极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阴极连接第二线控器端子J2的2脚，第三二极管D3的阳极连接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极连接第二线控器端子J2的2脚，所述第一二极管D1的阴极分别连接第一电容C1一端、第二电容C2一端、经稳压器78L05的1脚和3脚接第三电容C3和第四电容C4的一端，所述第三电容C3和第四电容C4的另一端接地及连接第四二极管D4的阳极，稳压器78L05的2脚连接第四二极管D4的阳极和第三电容C3和第四电容C4的另一端及接地，第二电容C2的另一端连接第四二极管D4的阳极，第一电容C1连接第四二极管D4的阳极，所述第四二极管D4接地；所述第一二极管D1的阴极分别经第十三电阻R13接第五三极管Q5的集电极、经18V稳压二极管接第十电阻R10；所述第五三极管Q5的基极经第十四电阻R14接第六三极管Q6的集电极、经第十四电阻R14和第二十七电阻R27接+5V电压脚，第六三极管Q6的基极经第二十八电阻R28接微处理器的TX脚，发射极接地及连接第五三极管Q5的发射极；第十电阻R10分别经第二十九电阻R29接第三三极管Q3的基极，经第九电阻R9接地及连接第五三极管Q5的发射极；第三三极管Q3的集电极分别经第十五电阻R15接+5V电压脚、经第十一电阻R11接第四三极管Q4的基极；第三三极管Q3发射极分别连接第九电阻R9、第五三极管Q5的发射极和接地；第四三极管Q4的发射极分别连接第三三极管Q3的发射极、第九电阻R9、第五三极管Q5和接地；集电极连接微处理器的RX脚，经第十二电阻R12接+5V电压脚。。
本发明与现有技术相比，空调室内机控制器给空调温控器供电，通过电源线与温控器进行通讯，并且接线方式为无极性接线，两根线可以同时进行供电和通信，而且无极性，解决了两根线同时供电并传送信号的问题，主机端信号至从机端采用电压传输的方式，从机端信号发送至主机端采用电流传输的方式，供电及信号传输均为无极性，降低对导线以及安装的要求。
附图说明
图1为现有技术采用四根线连接的电路框图。
图2为本发明的电路框图。
图3为本发明主机端发送和接收线路电路图。
图4为本发明从机端发送和接收线路电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
如图1所示，现有技术的空调设备或其它家用电器中，主机端与从机端之间采用四线的传输方式进行通讯，即主、从机端的微处理器的TXD脚、RXD脚各自相互连接，主机端的两根电源线，同信号线一起从接线端子引出，作为从机端的供电线，使主机端为从机端进行供电。所述主机端可以是空调室内机控制器，从机端可以是空调的温控器。
如图2所示，本发明的无极性两线制通讯电路，具有主机端和从机端，所述主机端内设有主机端发送和接收线路模块，从机端内设有从机端发送和接收线路模块，所述主机端发送和接收线路模块采用无极性两线制接线方式连接与从机端发射和接收线路模块连接。
如图3所示，所述主机端发送和接收线路模块采用现有技术的8位微处理器，信号发送脚SL_TXD的一端与主机端内的控制器连接，另一端接第一光耦合器PC817的2脚，1脚经第一电阻R1接+3V3电压脚，该+3V3电压脚是主机端的3.3V电源脚，为微处理器供电，4脚分别接+24V_EXT电压脚，所述+24V_EXT及GND_EXT是主机端引出的24V扩展电源，用于给从机端供电，为了确保系统可靠性，该24V电源和主机端的3.3V电源需隔离，4脚还连接第一三极管Q1的发射极和连接稳压二极管的阴极，3脚分两路一路连接第一三极管Q1的基极，另一路经第四电阻R4连接第一线控器端子J1的2脚；所述第一三极管Q1的集电极和第一稳压二极管的阳极连接第一线控器端子J1的1脚；所述第四电阻R4的输出端还分别经第五电阻R5接第二三极管Q2的基极；经第六电阻R6接GND_EXT脚；经第七电阻R7接GND_EXT脚；第二三极管Q2的集电极经第三电阻R3接+24V_EXT电压脚，第二三极管Q2的发射极接第二光耦合器的1脚，2脚接GND_EXT脚，3脚接地，4脚分两路，一路经第二电阻R2连接+3V3电压脚；另一路接SL_RXD脚。
如图4所示，所述从机端发送和接收线路模块采用现有技术的8位微处理器，第二线控器端子J2的1脚和2脚通过延长线连接到主机端发送和接收线路电路中的第一线控器端子J1的1脚和2脚采用无极性连接，所述从机端发送和接收线路模块的整流电路的第二线控器端子J2的1脚和2脚与第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4并联，所述第二线控器端子J2分别连接第一二极管D1的阳极和第三二极管D3的阴极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阴极连接第二线控器端子J2的2脚，第三二极管D3的阳极连接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极连接第二线控器端子J2的2脚，所述第一二极管D1的阴极分别连接第一电容C1一端、第二电容C2一端、经稳压器78L05的1脚和3脚接第三电容C3和第四电容C4的一端，所述第三电容C3和第四电容C4的另一端接地及连接第四二极管D4的阳极，稳压器78L05的2脚连接第四二极管D4的阳极和第三电容C3和第四电容C4的另一端及接地，第二电容C2的另一端连接第四二极管D4的阳极，第一电容C1连接第四二极管D4的阳极，所述第四二极管D4接地；所述第一二极管D1的阴极分别经第十三电阻R13接第五三极管Q5的集电极、经18V稳压二极管接第十电阻R10；所述第五三极管Q5的基极经第十四电阻R14接第六三极管Q6的集电极、经第十四电阻R14和第二十七电阻R27接+5V电压脚，第六三极管Q6的基极经第二十八电阻R28接微处理器的TX脚，发射极接地及连接第五三极管Q5的发射极；第十电阻R10分别经第二十九电阻R29接第三三极管Q3的基极，经第九电阻R9接地及连接第五三极管Q5的发射极；第三三极管Q3的集电极分别经第十五电阻R15接+5V电压脚、经第十一电阻R11接第四三极管Q4的基极；第三三极管Q3发射极分别连接第九电阻R9、第五三极管Q5的发射极和接地；第四三极管Q4的发射极分别连接第三三极管Q3的发射极、第九电阻R9、第五三极管Q5和接地；集电极连接微处理器的RX脚，经第十二电阻R12接+5V电压脚。
所述主机端发送和接收线路模块的信号的发送脚SL_TXD脚经过光耦合器将信号耦合到第一三极管Q1的基极，从而控制第一三极管Q1集电极至发射极的导通与截止；当SL_TXD脚信号为高电平，第一三极管Q1的发射极导通，第一线控器端子J1的1脚电位为24V；当SL_TXD脚信号为低电平，第一三极管Q1的发射极截止，输出端子J1的1脚电位为24-5＝19V。从机端发送和接收线路模块通过判断电平24V与19V的差别，将实际信号取出，此传输方式为电压信号传送；对应的从机端发送和接收线路模块的接收，第一线控器端子J1通过延长线接到从机端发送和接收线路模块的第二线控端子J2，经过整流桥及滤波后，为从机端进行供电；同时，信号进入从机端的控制部分，通过分压电平转换、反转极性，取出信号送至微处理器接收脚，从而将信号完整还原；从机端发送和接收线路模块的发送端TX脚，当发送信号为低，第五三极管Q5导通，第十三电阻R13将负载电流增加；反之，发送信号为高，第五三极管Q5截止，负载电流减小，两种电流状态，反应发送脚高低电平的变化，此传输方式为电流信号传送；主机端发送和接收线路模块的接收脚为SL_RXD脚，从机端发送和接收线路模块发送的过程，导致电流的变化，使采样电阻第六电阻R6、第七电阻R7电压的变化，驱动第二三极管Q2的导通和截止，信号通过第二光耦合器至SL_RXD脚，即传送至主机端微处理器的接收脚。
所述信号传输采用半双工方式，接普通光耦，信号波特率最大支持4800bps，如果换成高速光耦，信号波特率可达19200bps。
本发明将通讯信号加载至电源线上，实现供电通讯同时进行，具有安装要求和成本低的优点。

Claims (4)

1.一种无极性两线制通讯电路，具有主机端与从机端，所述主机端连接控制从机端，其特征在于：所述主机端内设有主机端发送和接收线路模块，从机端内设有从机端发送和接收线路模块，主机端发送和接收线路模块采用无极性两线制接线方式与从机端发射和接收线路模块连接。
2.根据权利要求1所述的无极性两线制通讯电路，其特征在于：所述主机端的主机端接线端子与从机端的从机端接线端子通过线缆进行连接，进行通信并由主机端向从机端供电。
3.根据权利要求2所述的无极性两线制通讯电路，其特征在于：所述主机端发送和接收线路模块的信号发送脚SL_TXD的一端与主机端内的控制器连接，另一端接第一光耦合器PC817的2脚，1脚经第一电阻R1接+3V3电压脚，4脚分别接+24V EXT电压脚，接第一三极管Q1的发射极和连接稳压二极管的阴极，3脚分两路一路连接第一三极管Q1的基极，另一路经第四电阻R4连接第一线控器端子J1的2脚；所述第一三极管Q1的集电极和第一稳压二极管的阳极连接第一线控器端子J1的1脚；所述第四电阻R4的输出端还分别经第五电阻R5接第二三极管Q2的基极；经第六电阻R6接GND_EXT脚；经第七电阻R7分别接GND EXT脚；第二三极管Q2的集电极经第三电阻R3接+24V_EXT电压脚，第二三极管Q2的发射极接第二光耦合器的1脚，第二光耦合器的2脚接GND_EXT脚，3脚接地，4脚分两路，一路经第二电阻R2连接+3V3电压脚；另一路接SL_RXD脚。
4.根据权利要求3所述的无极性两线制通讯电路，其特征在于：所述从机端发送和接收线路模块的第二线控器端子J2的1脚和2脚通过延长线连接到主机端发送和接收线路电路中的第一线控器端子J1的1脚和2脚采用无极性连接，所述从机端的第二线控器端子J2的1脚和2脚与第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4并联，所述第二线控器端子J2分别连接第一二极管D1的阳极和第三二极管D3的阴极，第一二极管D1的阴极连接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阴极连接第二线控器端子J2的2脚，第三二极管D3的阳极连接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极连接第二线控器端子J2的2脚，所述第一二极管D1的阴极分别连接第一电容C1一端、第二电容C2一端、经稳压器78L05的1脚和3脚接第三电容C3和第四电容C4的一端，所述第三电容C3和第四电容C4的另一端接地及连接第四二极管D4的阳极，稳压器78L05的2脚连接第四二极管D4的阳极和第三电容C3和第四电容C4的另一端及接地，第二电容C2的另一端连接第四二极管D4的阳极，第一电容C1连接第四二极管D4的阳极，所述第四二极管D4接地；所述第一二极管D1的阴极分别经第十三电阻R13接第五三极管Q5的集电极、经18V稳压二极管接第十电阻R10；所述第五三极管Q5的基极经第十四电阻R14接第六三极管Q6的集电极、经第十四电阻R14和第二十七电阻R27接+5V电压脚，第六三极管Q6的基极经第二十八电阻R28接微处理器的TX脚，发射极接地及连接第五三极管Q5的发射极；第十电阻R10分别经第二十九电阻R29接第三三极管Q3的基极，经第九电阻R9接地及连接第五三极管Q5的发射极；第三三极管Q3的集电极分别经第十五电阻R15接+5V电压脚、经第十一电阻R11接第四三极管Q4的基极；第三三极管Q3发射极分别连接第九电阻R9、第五三极管Q5的发射极和接地；第四三极管Q4的发射极分别连接第三三极管Q3的发射极、第九电阻R9、第五三极管Q5和接地；集电极连接微处理器的RX脚，经第十二电阻R12接+5V电压脚。
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