CN104348922A - 一种线控节点的地址竞争方法和电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线控节点的地址竞争方法和电路，该方法包括：a、线控节点获取向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间，预设线控节点的初始地址为0；b、开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则执行步骤d，否则执行步骤c；c、当随机时间计时达到时，输出电源信号，判断输出后收到的反馈信号与电源信号是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则执行步骤d；d、线控节点的初始地址加1，重新获取随机时间，在收到所述反馈信息达到预设时间后重新开始计时，执行步骤b。通过线控节点主动竞争地址，线控的安装更为方便，成本得到降低。

Description

一种线控节点的地址竞争方法和电路

技术领域

本发明涉及地址竞争领域，尤其涉及一种线控节点的地址竞争方法和电路。

背景技术

商用空调多联机可以实现一个线控器连接多台内机（最多16台），也就是说多台内机同时使用一个线控器来进行控制，多台内机中有一个线控主内机（地址号为0）负责实现与线控器的实时通讯，其它的内机（地址号分别为1号，2号，3号……15号）连接在与线控器的通讯总线上，能够接收到总线的信息，但是一般情况下不发送，只有线控器想点播某个内机时，此内机才回复信息。在这里面，内机的线控地址是决定是否与线控器实时通讯的关键，也是区别每个内机的唯一识别，目前我们使用4位的拨码开关来确定此地址，在安装时，需要手动设定拨码实现此功能，而且在通过拨码设定地址时如果出现手误，将两个内机的线控地址同时设置为0号，则会出现两个线控主机，会导致线控器显示不稳定，而且由于目前使用的线控器报故障的条件比较宽松，不容易报出故障。

当前使用的拨码设定地址的方式对安装人员的要求高，需要对安装人员培训相关拨码的说明书花费了大量的时间成本和人力成本，，且采用拨码开关也带来了制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的提出一种线控节点的地址竞争方法和电路，能够自动自动竞争设备地址，不需要用拨码手动设定，使得设备安装方便，降低各项成本，降低出错率竞争方法。

为实现上述方法和电路，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种线控节点的地址竞争方法，包括：

a、线控节点上电时获取向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间，并且预设线控节点的初始地址为0；

b、开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则执行步骤d，否则执行步骤c；

c、当随机时间计时达到时，向电源总线输出电源信号，判断输出电源信号后收到的反馈信号与电源信号是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则执行步骤d；

d、线控节点的初始地址加1，在收到步骤b中所述反馈信号达到预设时间后，重新获取随机时间并执行步骤b。

第二方面，本发明提供了一种线控节点的地址竞争电路，包括：

预设单元，用于线控节点上电时获取向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间，并且预设线控节点的初始地址为0；

计时判断单元，用于开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则运行地址更新单元，否则运行反馈对比单元；

反馈对比单元，用于当随机时间计时达到时，向电源总线输出电源信号，判断输出电源信号后收到的反馈信号与电源信号是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则运行地址更新单元；

地址更新单元，用于将线控节点的初始地址加1，在收到计时判断单元中所述反馈信号达到预设时间后，重新获取随机时间并运行计时判断单元。

本发明的有益效果在于：每个节点随机输出电源信号，并接收所有电源信号产生的反馈信号，将电源信号与反馈信号对比，如果节点发送的电源信号与反馈信号匹配则说明该节点竞争地址成功。采用该方法和电路后，通过这种节点地址竞争的方式使得线控节点设备的安装更为方便，成本和出错率得到降低。

附图说明

图1是本发明一种线控节点的地址竞争方法的第一实施例流程图；

图2a是本发明一种线控节点的地址竞争方法的第二实施例流程图；

图2b是本发明一种线控节点的地址竞争方法的第二实施例的信号传输变化时序图；

图3a是本发明一种线控节点的地址竞争电路的第一实施例中线控系统连接框图；

图3b是现有技术中拨码设定的电路图；

图3c是本发明一种线控节点的地址竞争电路的具体电路图；

图3d是本发明一种线控节点的地址竞争电路中IC1的输出逻辑表。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明一种线控节点的地址竞争方法的第一实施例流程图，如图所示，该方法包括：

步骤a：线控节点上电时获取向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间，并且预设线控节点的初始地址为0；

步骤b：开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则执行步骤d，否则执行步骤c；

步骤c、当随机时间计时达到时，向电源总线输出电源信号，判断输出电源信号后收到的反馈信号与电源信号是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则执行步骤d；

步骤d、线控节点的初始地址加1，在收到步骤b中所述反馈信号达到预设时间后，重新获取随机时间并执行步骤b。

本发明中每个节点随机输出电源信号，并接收所有电源信号产生的反馈信号，将电源信号与反馈信号对比，如果节点发送的电源信号与反馈信号匹配则说明该节点竞争地址成功。采用该方法和电路后，通过这种节点地址竞争的方式使得线控节点设备的安装更为方便，成本和出错率得到降低。

图2a是本发明一种线控节点的地址竞争方法的第二实施例流程图，如图所示，该方法包括：

步骤201：线控节点上电时获取一个8位的二进制随机数作为向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间。

8位的随机数，最大值为255，每个线控节点从中随机获取一个来作为延时输出电源信号的随机数。

步骤202：预设线控节点的记录地址的随机存储器存储的初始地址为0。

线控的多个线控节点使用一个线控器来进行控制，过个线控节点中有一个线控主节点，其地址号为0，负责实现与线控器的实施通讯，其他的线控节点连接在线控器的通信总线上，能够接受到总线的信息，但是一般情况下不发送。每个线控节点从线控主节点，也就是地址号为0的节点开始竞争。

步骤203：开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则执行步骤209，否则执行步骤204。

如果计时时间未到，检测到了反馈信号，表示其他线控节点竞争成功，本线控节点竞争失败，准备下一次竞争。

步骤204：当随机时间的计时达到时，向电源总线输出电源信号，接收对应的反馈信号。

步骤205：收到反馈信号后获取第二随机时间，计时第二随机时间后改变电源信号的极性作为第二电源信号输出，接收对应的第二反馈信号。

步骤206：收到第二反馈信号后根据第二随机时间获取第三时间并进行计时，第三时间计时达到后，改变第二电源信号的极性作为第三电源信号输出，接收对应的第三反馈信号。

所述第三时间的时长为第二随机时间的时长的8～12倍，该参数的设置是为了更清楚判断反馈信号与电源信号的对应关系。如果两个线控节点的第二随机时间差距很小，由于信号传输过程中的延迟，有可能会出现两个线控节点判断该信号为自己所对应，而将第三时间在第二随机时间的基础上放大10倍以后，这种误差对应地将会放大10倍，两个线控节点由此可以准确判断出反馈信号是不是本线控节点产生的，从而避免误判的情况。具体如图2b所示，线控节点1和线控节点2分别经过t0`和t0``后输出电源信号，如果图中所示的t0`和t0``的时间差距明显，则线控节点2在输出电源信号前已经收到反馈信号，则线控节点2在这一轮竞争中已经失败，无需继续后面的步骤，地址加1，等到10分钟以后获取新的t0``，等待再次输出电源信号即可。但是如果t0`和t0``的时间差距不明显，由于电路的时间延迟，在线控节点2的电源信号输出之后，线控节点1的反馈信号才返回，此时线控节点1和线控节点2都将此信号认为是自身的反馈信号，为了进一步区分竞争，需要进一步进行判断，线控节点1和线控节点2分别等待t1`和t1``后再次发送电源信号，并在t1`×10和t1``×10之后第三次发送电源信号将两者的信号差异放大，如图2b所示，前两次信号的时间差异比较小，可能会因为电路延迟而出现信号来源不明的情况，但是在第三次竞争之后，信号的时间差异已经非常明显，线控节点2竞争地址成功，完成竞争。在图2b中，第二次的电源信号输出实际上是线控节点1先输出，线控节点2的电源信号后输出，但是最后由于t1`和t1``的大小关系，最后是线控节点2竞争成功，这对本方案的具体实施并无影响，因为本方案只考虑通过这种方法对每个线控节点进行地址竞争，只要最后有一个明确的线控节点确认收到的信号反馈信号与自己对应，即确认竞争地址成功。

步骤207：判断三次输出电源信号后收到的反馈信号的跳变与电源信号的极性改变是否一致，是则执行步骤208，否则执行步骤209。

步骤208：竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址.

步骤209：线控节点的初始地址加1，在收到步骤203所述反馈信号达到预设时间后，重新获取随机时间，执行步骤203。

所述预设时间的时长为10～15S，在这个时间段内，已经足够一个地址竞争结束，确定一个线控节点的地址，从而开启下一次竞争。

图3a是本发明一种线控节点的地址竞争电路的系统连接框图，图中每个线控节点包括：

预设单元，用于线控节点310上电时获取向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间，并且预设线控节点310的初始地址为0；

计时判断单元，用于开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则运行地址更新单元，否则运行反馈对比单元；

反馈对比单元，用于当随机时间计时达到时，向电源总线输出电源信号，判断输出电源信号后收到的反馈信号与电源信号是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点310的确定地址，否则运行地址更新单元；

地址更新单元，用于将线控节点310的初始地址加1，在收到计时判断单元中所述反馈信号达到预设时间后，重新获取随机时间并运行计时判断单元。

进一步地，，所述预设单元具体用于线控节点310上电时获取一个8位的二进制随机数作为向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间；预设线控节点310的记录地址的随机存储器存储的初始地址为0。

进一步地，所述反馈对比单元具体用于：

当随机时间的计时达到时，向电源总线输出电源信号，接收对应的反馈信号；收到反馈信号后获取第二随机时间并进行计时，第二随机时间计时到达后改变电源信号的极性作为第二电源信号输出，接收对应的第二反馈信号；收到第二反馈信号后获取第三时间并进行计时，第三时间计时到达后改变第二电源信号的极性作为第三电源信号输出，接收对应的第三反馈信号；判断三次输出电源信号后收到的反馈信号的跳变与电源信号的极性改变是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点310的确定地址，否则运行地址更新单元。

进一步地，所述第三时间的时长为第二随机时间的时长的8～12倍。

优选地，所述第三时间的时长为第二随机时间的时长的10倍。

其中，所述预设时间的时长为10～15S。

优选地，所述预设时间的时长为10S。

本实施例中所阐述的线控系统连接框图如图3a所示，每个节点需要在系统中竞争出一个地址来。本实施例中对地址竞争电路的单元划分不是从电路结构划分，而是从逻辑功能划分。与如图3b所示的拨码设定的电路图相比，本方案中更多通过自主判断和竞争实现，具体电路如图3c所示，其中所有的计时及判断动作通过微控制器IC1完成，光耦IC2在电路中的作用是将输出电压变化情况输出到ZERO总线。其中微控制器IC1的输出逻辑如图3d所示，具体实施时采用其中的第三种和第六种情况来实现IC1的引脚2输出高低电平，从而在反馈信号端能检测到相应的判断信号。短接图3c中的CN1和CN2，任意一个线控节点310的主MCU通过控制DC_AC1和DC_AC2的输出，在每个线控节点310的ZERO总线引脚会得到反馈信号。线控通讯的总线系统里，线控主节点，也就是线控地址为0的线控节点310在正常通信中负责发送DC_AC1和DC_AC2的输出，以及产生ZERO总线引脚的反馈信号，非线控主节点负责接收ZERO总线引脚的信号和线控器的通讯。下面进一步阐述如何通过ZREO总线引脚的反馈信号来确定线控节点3210的线控地址。

初次上电后，所有线控节点310的MCU的随机存储器存储都被初始化为0，所以线控节点310的线控地址在我们没有给设定之前都为0，此时每个线控节点310都获取一个随机数t0，t0为一个8位的随机数，最大值为255，以t0来作为延时输出的时间数，延时时间未到时DC_AC2为高电平，DC_AC1为高电平，释放ZERO总线引脚，从ZERO总线引脚得到低电平，当延时时间到，则向DC_AC2保持为高电平，DC_AC1输出低电平，同时再次获取一个随机数t1，此时ZERO得到高电平，t1时间到后，将DC_AC2的电平反转，此时从ZERO得到的电平应该为低电平，再次延时时间10*t1，计时时间到后将DC_AC2反转，ZERO也会得到反转的信号，如果每次在DC_AC2反转为低电平时，都能从ZERO总线得到高电平，表示本机的竞争成功，地址确定为0。如果在延时t0的时间内，时间未到，DC_AC1和DC_AC2保持为高电平信号，同时检测ZERO总线引脚的反馈信号，如果有反馈信号出现，则表示其他线控节点310的计时已经达到，其他线控节点310的地址竞争成功，本线控节点310地址加1，变为1号线控节点310，在接收到反馈信号后计时10s，10s内足够前一个线控节点310地址竞争成功，10s时间到后继续获取一个随机数t0来作为延时输出的时间数，重复上面的过程，每经过一次，竞争出一个线控节点310的地址，如果总共有16个线控节点310，那么经过16次后，每个线控节点310的地址就确定了。确定好地址之后将地址写到线控节点310的EE中，下次上电后可以直接使用这个已经竞争出来的地址来进行通讯。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种线控节点的地址竞争方法，其特征在于，包括：

a、线控节点上电时获取向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间，并且预设线控节点的初始地址为0；

b、开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则执行步骤d，否则执行步骤c；

c、当随机时间计时达到时，向电源总线输出电源信号，判断输出电源信号后收到的反馈信号与电源信号是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则执行步骤d；

d、线控节点的初始地址加1，在收到步骤b中所述反馈信号达到预设时间后，重新获取随机时间并执行步骤b。

2.根据权利要求1所述的一种线控节点的地址竞争方法，其特征在于，所述步骤a具体为：

a1、线控节点上电时获取一个8位的二进制随机数作为向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间；

a2、预设线控节点的记录地址的随机存储器存储的初始地址为0。

3.根据权利要求2所述的一种线控节点的地址竞争方法，其特征在于，所述步骤c包括：

c1、当随机时间的计时达到时，向电源总线输出电源信号，接收对应的反馈信号；

c2、收到反馈信号后获取第二随机时间并进行计时，第二随机时间计时到达后，改变电源信号的极性作为第二电源信号输出，接收对应的第二反馈信号；

c3、收到第二反馈信号后根据第二随机时间获取第三时间并进行计时，第三时间计时到达后，改变第二电源信号的极性作为第三电源信号输出，接收对应的第三反馈信号；

c4、判断三次输出电源信号后收到的反馈信号的跳变与电源信号的极性改变是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则执行步骤d。

4.根据权利要求3所述的一种线控节点的地址竞争方法，其特征在于，所述第三时间的时长为第二随机时间的时长的8～12倍。

5.根据权利要求4所述的一种线控节点的地址竞争方法，其特征在于，所述预设时间的时长为10～15S。

6.一种线控节点的地址竞争电路，其特征在于，包括：

预设单元，用于线控节点上电时获取向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间，并且预设线控节点的初始地址为0；

计时判断单元，用于开始随机时间的计时，接收对电源信号产生的反馈信号，判断是否在随机时间的计时结束前接收到反馈信号，是则运行地址更新单元，否则运行反馈对比单元；

反馈对比单元，用于当随机时间计时达到时，向电源总线输出电源信号，判断输出电源信号后收到的反馈信号与电源信号是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则运行地址更新单元；

地址更新单元，用于将线控节点的初始地址加1，在收到计时判断单元中所述反馈信号达到预设时间后，重新获取随机时间并运行计时判断单元。

7.根据权利要求6所述的一种线控节点的地址竞争电路，其特征在于，所述预设单元具体用于线控节点上电时获取一个8位的二进制随机数作为向电源总线输出电源信号的延时输出的随机时间；预设线控节点的记录地址的随机存储器存储的初始地址为0。

8.根据权利要求7所述的一种线控节点的地址竞争电路，其特征在于，所述反馈对比单元具体用于：

当随机时间的计时达到时，向电源总线输出电源信号，接收对应的反馈信号；收到反馈信号后获取第二随机时间并进行计时，第二随机时间计时到达后改变电源信号的极性作为第二电源信号输出，接收对应的第二反馈信号；收到第二反馈信号后获取第三时间并进行计时，第三时间计时到达后改变第二电源信号的极性作为第三电源信号输出，接收对应的第三反馈信号；判断三次输出电源信号后收到的反馈信号的跳变与电源信号的极性改变是否一致，是则竞争地址成功，将初始地址设为线控节点的确定地址，否则运行地址更新单元。

9.根据权利要求8所述的一种线控节点的地址竞争电路，其特征在于，所述第三时间的时长为第二随机时间的时长的8～12倍。

10.根据权利要求9所述的一种线控节点的地址竞争电路，其特征在于，所述预设时间的时长为10～15S。