CN103713548A - 一种总线匹配电阻的选通控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种总线匹配电阻的选通控制装置，属于总线配置技术领域。所述装置包括：光继电器U1、总线匹配电阻R1、总线A线、总线B线、数控开关Q1和上拉电阻R2。本发明通过控制数控开关实现对光继电器的控制，从而使总线上的匹配电阻接入总线中，这种方案使总线匹配电阻的设置简便化，利于总线的实际使用与控制器的总线功能调试。

Description

一种总线匹配电阻的选通控制装置

技术领域

本发明涉及总线配置技术领域，具体涉及一种总线匹配电阻的选通控制装置。

背景技术

CAN总线和485总线在工程机械行业、工业控制、汽车电子等行业得到了广泛的应用。一般而言，CAN总线或485总线的实际应用中，在总线上要连接多个控制单元、显示装置、传感器等，为保障总线的功能稳定性和可靠性，一定要在总线的首尾两端连接匹配电阻。根据传输线理论，信号在传输线中传输，如果遇到不连续的传输介质，会发生反射现象。由于总线收发器的阻抗都比较高，构成总线的一对差分线是彼此孤立的、没有连接到一起。当信号传输到总线中的一条线的末端时，会发生反射现象，从而造成反射波与信号波叠加，使信号发生畸变，从而收到错误的数据，这个问题可以通过在总线的终端加电阻，使电阻与传输线的特性阻抗相近的终端匹配电阻来消除反射现象。匹配电阻在总线中是非常重要的，其连接的位置与阻值的大小直接决定了总线的稳定性。由于在总线上有多个设备，在总线电阻配置上一般采用总线首尾两个设备各配置一个匹配电阻的方法。但由于实际现场中环境复杂、尤其在车辆内部，这造成了在总线设备外部设置匹配电阻的困难，因此如果连接到总线上的控制装置内部能够进行匹配电阻的使能选能将为系统调试与使用提供极大的便利。

对于具有总线功能的控制器而言，一般在总线的调试阶段，需要在总线检测设备和控制器上进行总线匹配电阻的设置，如果在内部能够进行匹配电阻的设置，将极大方便调试工作。

在总线的实际使用过程中，为提高总线的可靠性，往往采用控制器等总线设备与总线光电隔离的方法，这时如果要进行总线匹配电阻的选通控制，必须要实现控制信号与总线相隔离。而现有总线匹配电阻的配置方案较复杂，且不能实现总线在隔离通讯的情况下匹配电阻的配置。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：使总线匹配电阻的设置简便化，以利于总线的实际使用与控制器的总线功能调试。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种总线匹配电阻的选通控制装置，所述装置包括：光继电器U1、总线匹配电阻R1、总线A线、总线B线、数控开关Q1和上拉电阻R2；其中，

所述光继电器U1的第一控制端与上拉电阻R2的一端连接，第二控制端与数控开关Q1的第一非控制端连接，第一负载端与总线匹配电阻R1的一端连接，第二负载端与总线B线连接；总线匹配电阻R1的另一端与总线A线连接；上拉电阻R2的另一端与供电电压VCC连接；所述数控开关Q1的第二非控制端与地线连接，控制端与单片机I/O口连接。

优选地，所述光继电器U1的第二负载端与总线B线之间通过总线匹配电阻R4连接。

优选地，所述单片机I/O口与所述地线之间还连接有下拉电阻R3。

优选地，所述单片机I/O口与数控开关Q1的控制端之间连接有电阻、同相器或反相器。

优选地，所述总线匹配电阻R1和R4为CAN总线匹配电阻或485总线匹配电阻。

优选地，将所述光继电器U1替换为光电耦合器。

（三）有益效果

本发明通过控制数控开关实现对光继电器的控制，从而使总线上的匹配电阻接入总线中，这种方案使总线匹配电阻的设置简便化，利于总线的实际使用与控制器的总线功能调试。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的装置结构图；

图2为本发明第二种实施例的装置结构图；

图3为本发明第三种实施例的装置局部结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种总线匹配电阻的选通控制装置，能够实现总线在隔离通讯的情况下匹配电阻的配置，其第一种实施例包括：光继电器U1、总线匹配电阻R1、总线A线、总线B线、数控开关Q1和上拉电阻R2；其中，所述光继电器U1的第一控制端1端与上拉电阻R2的一端连接，第二控制端2端与数控开关Q1的第一非控制端3端连接，第一负载端4端与总线匹配电阻R1的一端连接，第二负载端3端与总线B线连接；总线匹配电阻R1的另一端与总线A线连接；上拉电阻R2的另一端与供电电压VCC连接；所述数控开关Q1的第二非控制端2端与地线连接，控制端与单片机I/O口连接。所述单片机I/O口与数控开关Q1的控制端1端之间还可以连接有电阻或其它不影响其功能的器件，例如同相器或反相器。可以将所述光继电器U1替换为光电耦合器。

如图2所示，在本发明的第二种实施例中，在第一种实施例的基础上，所述单片机I/O口与所述地线之间还连接有下拉电阻R3，起到使数控开关Q1控制端1常态断开的功能。

如图3所示，在本发明的第三种实施例中，在第一或第二种实施例的基础上，所述光继电器U1的第二负载端与总线B线之间还通过总线匹配电阻R4连接。只需使R1与R4的阻值之和满足总线实际使用的要求（例如匹配电阻为120欧姆）即可。所述总线匹配电阻R1和R4为CAN总线匹配电阻或485总线匹配电阻。

在实际使用中，如果控制器等设备与总线在硬件连接中未采取隔离，则光继电器U1也可以用数控开关代替，此时单片机的控制引脚可以通过控制数控开关实现匹配电阻选通的功能。总线A线与光继电器U1的引脚4、总线B线与U1的引脚3之间的电阻满足总线的实际使用要求即可，而无论达到使用要求的阻值采取什么样的电阻串联或并联的多种组合形式。当总线在非隔离情况下，光继电器可以用数控开关代替，可以通过控制数控开关实现匹配电阻选通的功能。

下面以第二种实施例说明本发明的工作原理。

（1）总线匹配电阻断开模式。如图2所示，在光电隔离模式下，在默认状态时，数字控制开关Q1的控制端1端未接收单片机I/O口输出的控制其开启的高电平，下拉电阻R3使数字开关Q1的控制端为低电平，从而数字开关是关闭的，进而供电电压VCC、上拉电阻R2、光继电器U1的第一控制端1端和第二控制端2端、数字开关Q1与地线之间不能形成电流，因此光继电器U1内部不存在光信号，从而U1的第二负载端3端与第一负载端4端处于断开状态，从而使总线匹配电阻R1没有接入到总线A线与总线B线之间。

（2）总线匹配电阻选通模式。为实现总线匹配电阻的选通，数字控制开关Q1的控制端接收来自单片机的I/O口输出控制信号，从而数字开关Q1开启，进而供电电压VCC、上拉电阻R2、光继电器U1的控制端、数字开关Q1与地线之间形成电流，电流在光继电器内部转化成光信号使其负载端3端与4端导通，从而使总线匹配电阻R1接入到总线A线与总线B线之间。

由以上实施例可以看出，本发明通过控制数控开关实现对光继电器的控制，从而使总线上的匹配电阻接入总线中，这种方案使总线匹配电阻的设置简便化，利于总线的实际使用与控制器的总线功能调试。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种总线匹配电阻的选通控制装置，其特征在于，所述装置包括：光继电器U1、总线匹配电阻R1、总线A线、总线B线、数控开关Q1和上拉电阻R2；其中，

所述光继电器U1的第一控制端与上拉电阻R2的一端连接，第二控制端与数控开关Q1的第一非控制端连接，第一负载端与总线匹配电阻R1的一端连接，第二负载端与总线B线连接；总线匹配电阻R1的另一端与总线A线连接；上拉电阻R2的另一端与供电电压VCC连接；所述数控开关Q1的第二非控制端与地线连接，控制端与单片机I/O口连接。

2.如权利要求1所述的总线匹配电阻的选通控制装置，其特征在于，所述光继电器U1的第二负载端与总线B线之间通过总线匹配电阻R4连接。

3.如权利要求1所述的总线匹配电阻的选通控制装置，其特征在于，所述单片机I/O口与所述地线之间还连接有下拉电阻R3。

4.如权利要求1所述的总线匹配电阻的选通控制装置，其特征在于，所述单片机I/O口与数控开关Q1的控制端之间连接有电阻、同相器或反相器。

5.如权利要求2所述的总线匹配电阻的选通控制装置，其特征在于，所述总线匹配电阻R1和R4为CAN总线匹配电阻或485总线匹配电阻。

6.如权利要求1～5中任一项所述的总线匹配电阻的选通控制装置，其特征在于，将所述光继电器U1替换为光电耦合器。

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