CN106249645B - 基于lin通信的内置升降桌控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于，包括设于多个立柱内的多个控制板及多个推杆，用于向所述控制板输入控制信号的手控器，用于向所述多个控制板供电的适配器；所述手控器、所述多个控制板、所述适配器间各通过一根转接线串联，所述控制板用于控制所述推杆并采集所述推杆的工作信号。采用本方案，由于各功能模块都是串联在一起的，推杆与推杆的控制板之间仅需一条转接线就可以，不会出现连线集中的情况，使得走线更为简洁。另外，控制系统内置以后外部仅剩一个较小的电源适配器，安装位置可更为随意，不会因为体积太大而难于安放。

Description

基于LIN通信的内置升降桌控制系统
【技术领域】
本发明涉及智能桌椅领域，尤其涉及基于LIN通信的内置升降桌控制系统。
【背景技术】
由于如今市场上的升降桌系统绝大部分产品都是将控制器独立于立柱之外，这也使得外部控制器的体积相当大，可控立柱的数量也有限，而且一般的外置控制器控制立柱的数量是固定的，不可随意更改立柱数量；在做多个立柱控制时，控制器体积大的劣势尤为明显；即使有部分厂商将控制器放入立柱内部，也只是简单的将原来方案移植到立柱内部，使得系统最多兼容两个立柱，其中一个立柱底壳集成了控制器，立柱之间是不一样的，必须不同立柱搭配才能实现功能。
【发明内容】
为解决前述问题，本发明提出一种基于LIN通信的内置升降桌控制系统，用于减小控制器所占体积，使得走线更为简洁。
为达到前述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于，包括设于多个立柱内的多个控制板及多个推杆，用于向所述控制板输入控制信号的手控器，用于向所述多个控制板供电的适配器；所述手控器、所述多个控制板、所述适配器间各通过一根转接线串联，所述控制板用于控制所述推杆并采集所述推杆的工作信号。
本发明的第一优选方案为：所述手控器通过多根所述转接线依次向多个所述控制板发送控制信息，多个所述控制板通过所述转接线向所述手控器反馈工作信号。
本发明的第二优选方案为：还包括向所述手控器输入预设推数的上位机，所述手控器、所述上位机、所述多个控制板、所述适配器间各通过一根转接线串联。
本发明的第三优选方案为：所述转接线内包括LIN总线。
本发明的第四优选方案为：所述立柱内设有与所述转接线连接的第一电阻及第二电阻，所述第一及第二电阻串联，所述控制板内的MCU的第一引脚连接于所述第一电阻及第二电阻间并读取分压信息，所述MCU处理所述分压信息为立柱编号信息。
本发明的第五优选方案为：所述第一引脚通过第三电阻连接于所述第一电阻及第二电阻间。
本发明的第六优选方案为：所述MCU通过LIN芯片连接于所述转接线上。
本发明的第七优选方案为：所述立柱、所述控制板或所述推杆为1至4个。
本发明的第八优选方案为:所述立柱内设有至少两个连接所述转接线的插头，所述控制板包括至少两个与所述插头匹配的接口。
本发明具备如下技术效果：由于各功能模块都是串联在一起的，推杆与推杆的控制板之间仅需一条转接线就可以，不会出现连线集中的情况，使得走线更为简洁。本方案中控制系统内置以后则外部仅剩一个较小的电源适配器，安装位置可更为随意，不会因为体积太大而难于安放。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例1的控制系统的原理框图。
图2为本发明实施例1的工作原理图。
图3为本发明实施例1的LIN总线实现示意图。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1。
参看图1、图2，一种基于LIN通信的内置升降桌控制系统，包括第一立柱、第二立柱、第三立柱、第四立柱、手控器、上位机及适配器，第一立柱内设有推杆A，第二立柱内设有推杆B、第三立柱内设有推杆C、第四立柱内设有推杆D；第一立柱内设有控制推杆A的第一控制板A，第二立柱内设有控制推杆B的第二控制板B，第三立柱内设有控制推杆C的第三控制板C，第四立柱内设有控制推杆D的第四控制板D。
手控器通过第一转接线与第一控制板A连接，第一控制板A通过第二转接线与第二控制板B连接，第二控制板B通过第三转接线与第三控制板C连接，第三控制板C通过第四转接线与第四控制板D连接，第四控制板D通过第五转接线与上位机连接，上位机通过第六转接线与适配器连接。
参看图3，前述第一至第六转接线包括LIN总线，第一控制板A上包括与第一转接线连接的第一LIN芯片及与第二转接线连接的第二LIN芯片，第一LIN芯片的第一引脚与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接，第一控制板A内的MCU通过第三电阻连接于第一电阻和第二电阻的连接端并读取分压信息，MCU处理分压信息为立柱编号信息，并接收相应立柱编号所应当执行的指令信息。第二控制板B、第三控制板C、第四控制板D内的MCU皆读取相应的分压信息，并根据分压信息确定立柱编号信息。在本实施例中，设第一控制板A内所读取到的分压信息为4伏，则判定其立柱编号为第一立柱，其所控制的推杆A设于第一立柱内。另一实施例中，若第一控制板A与第二控制板B的位置互换，则此时第二控制板B读取到的分压信息为4伏，则判定其立柱编号为第一立柱，其所控制的推杆B设于第一立柱内。
工作过程中，手控器担当整个系统的主机，其余均为从机，当手控器首先给第一控制板A下达指令，再由第一控制板A执行指令内容，然后将推杆A的工作信号反馈给手控器并给第二控制板B指令；第二控制板B得到第一控制板A指令后执行指令内容,然后将推杆B的工作信号的工作信号反馈给手控器并下达指令给第三控制板C，如此反复直到最后一个从机的工作信号反馈给手控器整改执行完毕。从中我们可以看出每一个推杆内的控制板均需要与手控器通讯，并要与相邻的从机推杆内的控制板通讯，通讯较为复杂。若引入LIN通讯总线来实现系统内部的各个模块之间的通讯；每个模块均有一个带UART的MCU， 前述MCU通过LIN芯片连接于所述转接线上，通过专用LIN芯片将MCU的两线SCI信号转换为单根线LIN总线信号，从而建立LIN总线将所有模块联系起来；通过LIN总线技术结合特殊定义的通讯协议，将所有控制信息集成化，实现多个立柱同步升降、位置记忆、遇阻回退等电动升降桌特有的功能。
从图2系统工作流程图可以看出整个系统的信息是一个闭环设计，这种闭环信号传递很好的解决了当信号丢失主机无法发现的问题，只要系统中的任意一个环节出现信号丢失，整个系统的信号传输就会中断，一旦通讯中断，手控器、立柱系统在固定时间内接收不到信息，就会立刻停止当前运动，手控器显示相应的错误代码。
由于推杆的控制板在LIN总线上需要分A、B、C、D，而仅通过LIN总线是无法将推杆做区分的，除非每一个推杆的程序不同，这样就违背最初设计的理念，要达到推杆自动识别“身份”且每一个推杆软件和硬件都需要相同，这里我们增加了电阻分压模拟量检测电路，通过模拟量分压技术使控制系统能够自动识别立柱数量、立柱顺序，并且这些设备之间能够以任意的顺序串联；通过在单个立柱的两个接口的其中一条线中间串联两个电阻，然后通过MCU来读取串联两个的电压实现差别化，通过采集的不同电压且执行MCU中预定的某段程序来实现推杆的自动识别。具体流程为：
由图3分压检测图我们可以看出每一个立柱里的分压检测电阻都是一样的，不管怎么串联系统总是会形成以下回路，这就是A、B、C、D可以完全互换的原理，只要位置发生更变，其检测的电压就会随之变化，从而重新定义自己的“身份”，最后还是形成如图2一样的系统工作图。
由图3分压检测单个立柱内的结构可以看出，我们使用了三个电阻，连接MCU的第三电阻在第一电阻和第二电阻相连处取电压，第三电阻只是为了保护端口。
如此设计，是可以实现无论立柱的两个接口怎么插分压都是一样的，这样才可以实现随便插；如果立柱内部分压仅用一个电阻实现的话，那么其两个相同的插口内部连接就不一样了，在串联中就很容易出现插错，插错后就会出现同一位置分压不同的情况；故当使用两个电阻取中间电压就不会出现插错的情况，当位置固定后无论两个口怎么插都是固定的分压。
立柱数可变；可实现任意多个(1～4)立柱同步升降，系统中推杆的数量是可变的；当推杆数量改变后，仅需运用上位机将手控器的预设推数更改为现有推杆实际数量后便可实现功能。具体更改方式为：上位机向手控器发送预设推数信息，手控器接收该预设推数信息后并解码出其中的预设推数，并按照所述预设推数驱动立柱内的推杆工作。
由于转接线是连接于立柱与立柱间，立柱内设有两个连接所述转接线的插头，所述控制板包括所述插头匹配的第一接口及第二接口，多个立柱内的两个插头完全相同。设于立柱内控制板上的第一电阻与第一接口连接、第二电阻与第二接口连接。如此，所有立柱上有两个完全相同插座，连接手控器、相互连接、连接电源、连接上位机的都可以通过这两个接口实现，不区分次序，仅需将所有功能模块串联便可实现系统的功能，接插方便，不会误插。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (7)

1.一种基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于，包括设于多个立柱内的多个控制板及多个推杆，用于向所述控制板输入控制信号的手控器，用于向所述多个控制板供电的适配器；所述手控器、所述多个控制板、所述适配器间各通过一根转接线串联，所述控制板用于控制所述推杆并采集所述推杆的工作信号，所述立柱内设有与所述转接线连接的第一电阻及第二电阻，所述第一及第二电阻串联，所述控制板内的MCU的第一引脚连接于所述第一电阻及第二电阻间并读取分压信息，所述MCU处理所述分压信息为立柱编号信息，所述MCU通过LIN芯片连接于所述转接线上。
2.根据权利要求1所述基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于：所述手控器通过多根所述转接线依次向多个所述控制板发送控制信息，多个所述控制板通过所述转接线向所述手控器反馈工作信号。
3.根据权利要求1所述基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于：还包括向所述手控器输入预设推数的上位机，所述手控器、所述上位机、所述多个控制板、所述适配器间各通过一根转接线串联。
4.根据权利要求1所述基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于：所述转接线内包括LIN总线。
5.根据权利要求1所述基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于：所述第一引脚通过第三电阻连接于所述第一电阻及第二电阻间。
6.根据权利要求1所述基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于：所述立柱、所述控制板或所述推杆为1至4个。
7.根据权利要求1所述基于LIN通信的内置升降桌控制系统，其特征在于：所述立柱内设有至少两个连接所述转接线的插头，所述控制板包括至少两个与所述插头匹配的接口。
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