CN102521959A - 无反馈式通讯转换器及其通讯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无反馈式通讯转换器及其通讯方法，包括信号接口模块、电源电路模块、电光信号转换及光信号发射模块、开关控制模块、光信号接收及光电信号转换模块；所述信号接口模块包括信号发送端和信号接收端，所述信号发送端与电光信号转换及光信号发射模块连接，所述信号接收端连接至所述开关控制模块的输出端；本发明通过采用开关控制模块来控制信号接口模块接收信号，能够有效地避免信号接收端对发射信号遇到障碍物产生的反馈信号的接收，因而能够提高无线通讯的可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能表适配器，尤其涉及一种无反馈式通讯转换器及其通讯方法。
背景技术
随着电能表行业的不断发展，出现了各种类型的电能表，红外抄表式电能表就属于电能表一种类型。上位机可以通过红外通讯探头与红外抄表式电能表建立起无线通信关系。但根据ICE62056-21及DL/T-645等标准要求，红外通讯头的要求为：内径最大不超过13mm，内部最大空间高度不超过38mm的圆柱形设备。
由于受空间限制，现有技术中的红外抄表式电能表通常使用反馈式RS232-红外通讯转换器。反馈式RS232-红外通讯转换器的工作原理为：电脑发出的通讯信号，通过RS232-红外通讯转换器的红外发射管发射发出后，如果前面有障碍物，则发射出去的信号会全部或部分反射回来，被红外接收器接收，通过RS232-红外通讯转换器逆向反馈到电脑的接收端口。馈式RS232-红外通讯转换器有一个比较大的缺陷就是发射出去的信号有时不能完全反馈回来，这给上位机的处理工作带来很大的不便，甚至使上位机的错误率明显升高，影响上位机与红外抄表式电能表的无线通信。
2002年07月24日公开的中国专利CN1360387公开了一种电力领域中的配电终端现场维护通讯系统，其技术方案为：包括第一红外收发器和第二红外收发器：所述的第一红外收发器安装在配电终端内部，包括维护口通讯方式转换开关、红外发射单元和红外接收单元；所述的红外发射单元的输入端和所述的红外接收单元的输出端通过所述的维护口通讯方式转换开关分别与配电终端维护口的输出端和输入端串联；所述的维护口通讯方式转换开关通过切换能够将配电终端维护口的输出端和输入端恢复到和RS232的输出端和输入端串联；所述的第二红外收发器由红外发射单元、红外接收单元以及RS232接口组成；所述的红外发射单元、红外接收单元分别和RS232接口的输入端和输出端串联；所述的第二红外收发器通过RS232接口和具有RS232串口的PC机连接，该发明主要依靠采用红外通讯技术来提高配电终端通信的可靠性，进而方便高空作业，但没有解决发射的无线信号遇到障碍物时产生的反馈信号干扰上位机判断的问题。
发明内容
本发明为解决的现有技术中上位机通过RS232红外通讯转换器发射的无线信号遇到障碍物时可能会出现的部分或全部反馈到上位机接收端口影响上位机的正常工作的问题，提出了一种无反馈式通讯转换器及其通讯方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种无反馈式通讯转换器，包括信号接口模块、电源电路模块、电光信号转换及光信号发射模块、开关控制模块、光信号接收及光电信号转换模块；所述信号接口模块包括信号发送端和信号接收端，所述信号发送端与电光信号转换及光信号发射模块连接，所述信号接收端连接至所述开关控制模块的输出端；所述信号发送端分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块与所述开关控制模块的受控端，开关控制模块的输入端连接至光信号接收及光电信号转换模块，开关控制模块的输出端连接至信号接收端；所述电源电路模块的输入端连接至信号接口模块，所述电源电路模块的输出端连接至电光信号转换及光信号发射模块，所述电源电路模块分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块与光信号接收及光电信号转换模块。
其中，所述开关控制模块包括第二二极管，第四电阻和第二三极管；所述第二二极管的负极连接所述信号接口模块的信号发送端与电光信号转换及光信号发射模块连接的，所述第二二极管的正极通过第四电阻连接第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接至所述光信号接收及光电信号转换模块，所述第二三极管的集电极连接所述信号接口模块的接收端。
其中，所述电源电路模块包括整流单元和滤波单元，所述整流单元包括整流二极管D1，所述滤波单元包括滤波电容，所述整流二极管D1的正极连接至所述信号接口模块，所述整流二极管D1的负极连接至所述滤波电容的一端，所述滤波电容的另一端接地，所述整流二极管和滤波电容连接的公共接点作为电源电路模块的输出端分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块与所光信号接收及光电信号转换模块。
其中，所述第二三极管为NPN型三极管。
其中，所述信号接口模块为RS232接口。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种无反馈式通讯转换器的通讯方法，包括如下步骤，
S1、信号接口模块的信号发送端上传电信号；
S2、电光信号转换及光信号发射模块接收电信号并将电信号转换成光信号，同时开关控制模块切断信号接口模块与光信号接收及光电信号转换模块之间的连接；
S3、电信号上传完毕，开关控制模块重新连接信号接口模块与光信号接收及光电信号转换模块；
S4、光信号接收及光电信号转换模块接收光信号并将光信号转换成电信号，并将电信号传送至信号接口模块。
本发明的有益效果是：区别于现有技术中上位机通过通讯转换器发射的无线信号遇到障碍物时可能会出现的部分或全部反馈到上位机接收端口影响上位机的正常工作的问题，本发明提供了一种无反馈式通讯转换器，通过设置开关控制模块来消除现有技术无线信号发生反馈时对上位机的影响。具体为：当信号发送端发送信号时，信号发送端处于高电平状态，开关控制模块接收到信号发送端的高电平后处于断开状态，信号接收端拒绝接收信号，这时只能发射信号，避免遇到障碍物的反馈信号传送至信号接收端影响上位机的正常工作；当信号发送端停止发送信号时，信号发送端处于低电平状态，开关控制模块接收到信号发送端的低电平后处于闭合状态，信号接收端允许接收信号，这时经接收转换的电信号从信号接收端接入信号接口模块。综上，本发明能够有效避免信号接收端对反馈信号的接收，能够提高无线通讯的可靠性。
附图说明
图1是本发明一实施例的电路框图；
图2是本发明一实施例的电路结构图。
标号说明：
101-信号接口模块，102-电源电路模块，103-电光信号转换及光信号发射模块，104-开关控制模块，105-光信号接收及光电信号转换模块，TXD-信号发送端，RXD-信号接收端，TD1-红外发射管，RD1-红外接收管。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
无反馈式通讯转换器：电脑发出的通讯信号，通过无反馈式通讯转换器的红外发射管TD1发射发出后，即使前面有障碍物，发射出去的信号也不会反馈到电脑的接收端口。“无反馈式通讯转换器”以下有时简称为“无反馈式转换器”。
请参阅图1，本发明提供了一种无反馈式通讯转换器，信号接口模块101、电源电路模块102、电光信号转换及光信号发射模块103、开关控制模块104、光信号接收及光电信号转换模块105；所述信号接口模块101包括信号发送端TXD和信号接收端RXD，所述信号接收端RXD连接至所述开关控制模块104的输出端；所述信号发送端TXD分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块103与所述开关控制模块104的受控端，开关控制模块104的输入端连接至光信号接收及光电信号转换模块105，开关控制模块104的输出端连接至信号接口模块的信号接收端RXD；所述电源电路模块102的输入端连接至信号接口模块101，所述电源电路模块102的输出端连接至电光信号转换及光信号发射模块103，所述电源电路模块102分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块103与光信号接收及光电信号转换模块105，电源电路模块用于提供电光信号转换及光信号发射模块与光信号接收及光电信号转换模块的电源。
工作时，电信号通过信号接口模块的信号发送端发送，经过电光信号转换及光信号发射模块将电信号转换成光信号并通过红外发射管以电磁波的方式向外发射，光信号接收及光电信号转换模块中的红外接收管能够接收并将经过处理后的发射信号转换成电信号，电信号通过开关模块传送至信号接口模块的信号接收端；在电信号发送的过程中，信号发送端处于高电平状态，开关控制模块接收到信号发送端发送的高电平后处于断开状态，此时信号接收端停止接收信号，当停止发送电信号时，信号发送端处于低电平状态，开关控制模块接收到信号发送端发送的低电平后处于闭合状态，此时信号接收模块允许接收信号；电源电路模块用于为信号转化的过程和信号收发的过程提供能量。
本发明区别于现有技术中上位机通过红外通讯转换器发射的无线信号遇到障碍物时可能会出现的部分或全部反馈到上位机接收端口影响上位机的正常工作的问题，本发明提供了一种无反馈式通讯转换器，通过设置开关控制模块来消除现有技术无线信号发生反馈时对上位机的影响。具体为：当信号发送端发送信号时，信号发送端处于高电平状态，开关控制模块接收到信号发送端的高电平后处于断开状态，信号接收端拒绝接收信号，这时只能发射信号，避免遇到障碍物的反馈信号传送至信号接收端影响上位机的正常工作；当信号发送端停止发送信号时，信号发送端处于低电平状态，开关控制模块接收到信号发送端的低电平后处于闭合状态，信号接收端允许接收信号，这时经接收转换的电信号从信号接收端接入信号接口模块。综上，本发明能够有效避免信号接收端对反馈信号的接收，能够提高无线通讯的可靠性。
参阅图2，在一具体的实施例中，所述开关控制模块104包括第二二极管D2，第四电阻R4和第一三极管Q1，所述第二二极管D2的负极为输入端，所述第二二极管D2的正极通过第四电阻R4连接第一三极管Q1的基极，所述第一三极管Q1的发射极连接至所述光信号接收及光电信号转换模块105，所述第一三极管Q1的集电极连接所述信号接口模块101的信号接口模块的信号接收端RXD。所述电源电路模块102包括整流二极管D1和滤波电容C1，所述整流二极管D1的正极连接至所述信号接口模块101，所述整流二极管D1的负极连接至所述滤波电容C1的一端，所述滤波电容C1的另一端接地，所述整流二极管D1和滤波电容C1连接的公共接点作为电源电路模块102的输出端分别连接至所述电光信号转换及光信号发射模块103与光信号接收及光电信号转换模块105。所述电光信号转换及光信号发射模块103包括第一电阻R1、第二电阻R2、红外发射管TD1、第二三极管Q2，第二三极管Q2的基极通过第一电阻R1外接信号接口模块101的信号发送端TXD，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的集电极连接至所述红外发射管TD1的负端，红外发射管TD1的正端通过第一电阻R1连接电源电路模块102的输出端。所述光信号接收及光电信号转换模块105包括红外接收管RD1、第三电阻R3，所述红外接收管RD1的负端连接电源电路模块102，所述红外接收管RD1的正端作为光信号接收及光电信号转换模块105的输出端连接至所述开关控制模块104，所述第三电阻R3的一端连接至所述信号接口模块101与接收信号开关控制模块104连接的公共接点，第三电阻R3的另一端接地。
其中，所述第一电阻为电光转换时的限流电阻，所述第二电阻为发送信号的限流电阻，所述第三电阻为光电转换时的限流电阻，所述第四电阻为调节第二三极管的可变电阻，所述第二二极管保护第二三极管的集电极和基极不被反向击穿，所述第一三极管用于放大发送的电信号，所述第二三极管用于开关控制模块的通断，所述信号接口模块为RS232接口。
本发明还提供了一种无反馈式通讯转换器的通讯方法，包括如下步骤，
S1、信号接口模块的信号发送端上传电信号；
S2、电光信号转换及光信号发射模块接收电信号并将电信号转换成光信号，同时开关控制模块切断信号接口模块与光信号接收及光电信号转换模块之间的连接；
S3、电信号上传完毕，开关控制模块重新连接信号接口模块与光信号接收及光电信号转换模块；
S4、光信号接收及光电信号转换模块接收光信号并将光信号转换成电信号，并将电信号传送至信号接口模块。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种无反馈式通讯转换器，其特征在于，包括信号接口模块、电源电路模块、电光信号转换及光信号发射模块、开关控制模块、光信号接收及光电信号转换模块；
所述信号接口模块包括信号发送端和信号接收端，所述信号发送端与电光信号转换及光信号发射模块连接，所述信号接收端连接至所述开关控制模块的输出端；
所述信号发送端分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块与所述开关控制模块的受控端，开关控制模块的输入端连接至光信号接收及光电信号转换模块，开关控制模块的输出端连接至信号接收端；
所述电源电路模块的输入端连接至信号接口模块，所述电源电路模块的输出端连接至电光信号转换及光信号发射模块，所述电源电路模块分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块与光信号接收及光电信号转换模块。
2.根据权利要求1所述的无反馈式通讯转换器，其特征在于，所述开关控制模块包括第二二极管，第四电阻和第二三极管；所述第二二极管的负极连接所述信号接口模块的信号发送端与电光信号转换及光信号发射模块连接的，所述第二二极管的正极通过第四电阻连接第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接至所述光信号接收及光电信号转换模块，所述第二三极管的集电极连接所述信号接口模块的接收端。
3.根据权利要求1所述的无反馈式通讯转换器，其特征在于，所述电源电路模块包括整流单元和滤波单元，所述整流单元包括整流二极管D1，所述滤波单元包括滤波电容，所述整流二极管D1的正极连接至所述信号接口模块，所述整流二极管D1的负极连接至所述滤波电容的一端，所述滤波电容的另一端接地，所述整流二极管和滤波电容连接的公共接点作为电源电路模块的输出端分别连接所述电光信号转换及光信号发射模块与所光信号接收及光电信号转换模块。
4.根据权利要求2所述的无反馈式通讯转换器，其特征在于，所述第二三极管为NPN型三极管。
5.根据权利要求4所述的无反馈式通讯转换器，其特征在于，所述信号接口模块为RS232接口。
6.一种根据权利要求1-5所述无反馈式通讯转换器的通讯方法，其特征在于，包括如下步骤，
S1、信号接口模块的信号发送端上传电信号；
S2、电光信号转换及光信号发射模块接收电信号并将电信号转换成光信号，同时开关控制模块切断信号接口模块与光信号接收及光电信号转换模块之间的连接；
S3、电信号上传完毕，开关控制模块重新连接信号接口模块与光信号接收及光电信号转换模块；
S4、光信号接收及光电信号转换模块接收光信号并将光信号转换成电信号，并将电信号传送至信号接口模块。
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