CN108036518B - 一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统 - Google Patents

一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统，包括主控器、显示面板，其中所述主控器包括主控器电源、主控器单片机和主控器串口通讯单元，所述主控器单片机和主控器串口通讯单元进行通讯连接，所述显示面板包括显示面板电源、显示面板单片机和显示面板串口通讯单元，所述显示面板单片机和显示面板串口通讯单元进行通讯连接，所述主控器串口通讯单元与所述显示面板串口通讯单元通讯连接，其中所述主控器串口通讯单元包括主控器串口通讯电路，所述显示面板串口通讯单元包括显示面板串口通讯电路。本发明能够兼容不同产品的通讯，系统具有统一通讯协议，可根据用户需要随意添加设备，兼容性强、可扩展性好，适用范围广。

Description

一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统
技术领域
本发明涉及一种通讯系统，且更具体地涉及一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统。
背景技术
目前，国内现有的采用交流供电的全自动强制排气或智能恒温和壁挂炉在主控器与显示面板之间的通讯方式非常多，比如串口、I2C等方式等，各式各样。但是对于同样的厂家，他们自己的各个产品却都不能相互通讯，这就造成开发、生产和维修非常不方便。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明公开一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统，能够兼容同种厂家的不同产品的通讯，系统具有统一通讯协议，可根据用户需要随意添加设备，如wifi模块、电力载波模块等，兼容性强、可扩展性好，设备操作简单，适用范围广。
本发明采用以下技术方案：一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统，包括主控器、显示面板，其中所述主控器包括主控器电源、主控器单片机和主控器串口通讯单元，所述主控器电源向所述主控器单片机和主控器串口通讯单元提供工作电压，所述主控器单片机和主控器串口通讯单元进行通讯连接；所述显示面板包括显示面板电源、显示面板单片机和显示面板串口通讯单元，所述显示面板电源向所述显示面板单片机和显示面板串口通讯单元提供工作电压，所述显示面板单片机和显示面板串口通讯单元进行通讯连接；所述主控器串口通讯单元与所述显示面板串口通讯单元通讯连接，其中所述主控器串口通讯单元包括主控器串口通讯电路，所述显示面板串口通讯单元包括显示面板串口通讯电路。
作为本发明进一步的技术方案，所述显示面板电源的输出直流电压为+5V和+12V。
作为本发明进一步的技术方案，所述显示面板串口通讯电路包括第一串口接收线D1、第一串口发送线D2、第一滤波线D3以及第一四引脚插座，其中所述第一串口接收线D1的一端与显示面板单片机连接，所述第一串口接收线D1的另一端通过第二电阻R2与所述第一四引脚插座的第二引脚2连接，所述第一串口接收线D1的另一端通过第一电容C1接地，所述第一串口接收线D1的另一端还通过第一电阻R1连接+5V上拉电源，其中所述第一电阻R1与第二电阻R2串联连接，所述第二电阻R2与所述第一电容C1并联连接；所述第一串口发送线D2的一端与所述显示面板单片机连接，所述第一串口发送线D2的另一端通过第五电阻R5连接第二三极管V2的基极，所述第二三极管V2的集电极通过第四电阻R4连接+5V上拉电源，所述第二三极管V2并联连接有第一三极管V1，并且所述第二三极管V2和第一三极管V1的发射极共同接地，所述第二三极管V2的集电极连接所述第一三极管V1的基极，所述第一三极管V1的基极通过第四电阻R4连接+5V上拉电源，所述第一三极管V1的发射极通过第三电阻R3连接+5V上拉电源；所述第一滤波线D3的一端与所述第一四引脚插座的第一引脚1连接，所述第一滤波线D3的另一端通过第二电容C2接地，并且所述第二电容C2与所述第二三极管V2和第一三极管V1并联连接，所述第二电容C2的正极与所述第一三极管V1的集电极连接，所述第二电容C2的正极还通过第三电阻R3连接+5V上拉电源，所述第二电容C2的负极与所述第二三极管V2和第一三极管V1的发射极共同接地；所述第一四引脚插座的第三引脚接地，所述第一四引脚插座的第四引脚连接+12V直流电源。
作为本发明进一步的技术方案，所述主控器电源通过变压器将220V交流电压变压成直流电压，输出直流电压为+5V和+12V。
作为本发明进一步的技术方案，所述主控器串口通讯电路包括第二串口接收线D4、第二串口发送线D5、第二滤波线D6以及第二四引脚插座，其中所述第二串口接收线D4的一端与主控器单片机连接，所述第二串口接收线D4的另一端通过第七电阻R7与所述第二四引脚插座的第二引脚2连接，所述第二串口接收线D4的另一端通过第三电容C3接地，所述第二串口接收线D4的另一端还通过第六电阻R6连接+5V上拉电源，其中所述第六电阻R6与第七电阻R7串联连接，所述第七电阻R7与所述第三电容C3并联连接；所述第二串口发送线D5的一端与所述主控器单片机连接，所述第二串口发送线D5的另一端通过第一电阻R10连接第四三极管V4的基极，所述第四三极管V4的集电极通过第九电阻R9连接+5V上拉电源，所述第四三极管V4并联连接有第三三极管V3，并且所述第四三极管V4和第三三极管V3的发射极共同接地，所述第四三极管V4的集电极连接所述第三三极管V3的基极，所述第三三极管V3的基极通过第九电阻R9连接+5V上拉电源，所述第三三极管V3的发射极通过第八电阻R8连接+5V上拉电源；所述第二滤波线D6的一端与所述第一第二四引脚插座的第一引脚1连接，所述第二滤波线D6的另一端通过第四电容C4接地，并且所述第四电容C4与所述第四三极管V4和第三三极管V3并联连接，所述第四电容C4的正极与所述第三三极管V3的集电极连接，所述第四电容C4的正极还通过第八电阻R8连接+5V上拉电源，所述第四电容C4的负极与所述第四三极管V4和第三三极管V3的发射极共同接地；所述第二四引脚插座的第三引脚3接地，所述第二四引脚插座的第四引脚4连接+12V直流电源。
积极有益效果：
1、发明的通讯控制系统结构简单，可靠性高，抗干扰能力强，热水器主控器与显示面板的通讯控制系统具有统一的通讯协议，实现了主控器与显示面板的通讯控制；
2、本发明不但用于燃气热水器和燃气壁挂炉，还适用于其它领域，如电热水器、抽油烟机和灶具等，适用范围广；
3、本发明能够兼容不同类型的产品，兼容性强；
4、本发明能够根据用户需求随意添加设备，如wifi模块、电力载波模块等，可扩展性强。
附图说明
图1为主控器与显示面板通讯的原理示意框图；
图2为本发明中显示面板串口通讯的电路图；
图3为本发明中主控器串口通讯电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统，包括主控器、显示面板，其中所述主控器包括主控器电源、主控器单片机和主控器串口通讯单元，所述主控器电源向所述主控器单片机和主控器串口通讯单元提供工作电压，所述主控器单片机和主控器串口通讯单元进行通讯连接；所述显示面板包括显示面板电源、显示面板单片机和显示面板串口通讯单元，所述显示面板电源向所述显示面板单片机和显示面板串口通讯单元提供工作电压，所述显示面板单片机和显示面板串口通讯单元进行通讯连接；所述主控器串口通讯单元与所述显示面板串口通讯单元通讯连接，其中所述主控器串口通讯单元包括主控器串口通讯电路，所述显示面板串口通讯单元包括显示面板串口通讯电路。
作为本发明进一步的实施例，所述显示面板电源的输出直流电压为+5V和+12V。
如图2所示，所述显示面板串口通讯电路包括第一串口接收线D1、第一串口发送线D2、第一滤波线D3以及第一四引脚插座，其中所述第一串口接收线D1的一端与显示面板单片机连接，所述第一串口接收线D1的另一端通过第二电阻R2与所述第一四引脚插座的第二引脚2连接，所述第一串口接收线D1的另一端通过第一电容C1接地，所述第一串口接收线D1的另一端还通过第一电阻R1连接+5V上拉电源，其中所述第一电阻R1与第二电阻R2串联连接，所述第二电阻R2与所述第一电容C1并联连接；所述第一串口发送线D2的一端与所述显示面板单片机连接，所述第一串口发送线D2的另一端通过第五电阻R5连接第二三极管V2的基极，所述第二三极管V2的集电极通过第四电阻R4连接+5V上拉电源，所述第二三极管V2并联连接有第一三极管V1，并且所述第二三极管V2和第一三极管V1的发射极共同接地，所述第二三极管V2的集电极连接所述第一三极管V1的基极，所述第一三极管V1的基极通过第四电阻R4连接+5V上拉电源，所述第一三极管V1的发射极通过第三电阻R3连接+5V上拉电源；所述第一滤波线D3的一端与所述第一四引脚插座的第一引脚1连接，所述第一滤波线D3的另一端通过第二电容C2接地，并且所述第二电容C2与所述第二三极管V2和第一三极管V1并联连接，所述第二电容C2的正极与所述第一三极管V1的集电极连接，所述第二电容C2的正极还通过第三电阻R3连接+5V上拉电源，所述第二电容C2的负极与所述第二三极管V2和第一三极管V1的发射极共同接地；所述第一四引脚插座的第三引脚接地，所述第一四引脚插座的第四引脚连接+12V直流电源。
在具体实施例中，显示面板通过显示面板单片机的第一串口发送线D2将数据发送出去。第四电阻R4为第一三极管V1提供基极电流。第五电阻R5为第二三极管V2的基极限流电阻。第三电阻R3为上拉电阻，有利于稳定发送电平。第二电容C2为滤波电容，它们能滤去干扰，有利于发送干净电平。
当发送高电平时，通过第五电阻R5到第二三极管V2的基极，第二三极管V2基极为高电平，第二三极管V2的集电极为低电平，即第一三极管V1的基极为低电平，第一三极管V1的集电极为高电平，即最终发送的电平也为高电平。
当发送低电平时，通过第五电阻R5到第二三极管V2的基极，第二三极管V2基极为低电平，第二三极管V2的集电极为高电平，即第一三极管V1的基极为高电平，第一三极管V1的集电极为低电平，即最终发送的电平也为低电平。
显示面板通过显示面板单片机的第一串口接收线D1接收信号。第一电阻R1为上拉电阻，有利于稳定接收电平。第二电阻R2为隔离电阻，第一电容C1为滤波电容，它们能滤去干扰，有利于接收干净电平。
如图3所示，作为本发明进一步的实施例，所述主控器电源通过变压器将220V交流电压变压成直流电压，输出直流电压为+5V和+12V。
所述主控器串口通讯电路包括第二串口接收线D4、第二串口发送线D5、第二滤波线D6以及第二四引脚插座，其中所述第二串口接收线D4的一端与主控器单片机连接，所述第二串口接收线D4的另一端通过第七电阻R7与所述第二四引脚插座的第二引脚2连接，所述第二串口接收线D4的另一端通过第三电容C3接地，所述第二串口接收线D4的另一端还通过第六电阻R6连接+5V上拉电源，其中所述第六电阻R6与第七电阻R7串联连接，所述第七电阻R7与所述第三电容C3并联连接；所述第二串口发送线D5的一端与所述主控器单片机连接，所述第二串口发送线D5的另一端通过第一电阻R10连接第四三极管V4的基极，所述第四三极管V4的集电极通过第九电阻R9连接+5V上拉电源，所述第四三极管V4并联连接有第三三极管V3，并且所述第四三极管V4和第三三极管V3的发射极共同接地，所述第四三极管V4的集电极连接所述第三三极管V3的基极，所述第三三极管V3的基极通过第九电阻R9连接+5V上拉电源，所述第三三极管V3的发射极通过第八电阻R8连接+5V上拉电源；所述第二滤波线D6的一端与所述第一第二四引脚插座的第一引脚1连接，所述第二滤波线D6的另一端通过第四电容C4接地，并且所述第四电容C4与所述第四三极管V4和第三三极管V3并联连接，所述第四电容C4的正极与所述第三三极管V3的集电极连接，所述第四电容C4的正极还通过第八电阻R8连接+5V上拉电源，所述第四电容C4的负极与所述第四三极管V4和第三三极管V3的发射极共同接地；所述第二四引脚插座的第三引脚3接地，所述第二四引脚插座的第四引脚4连接+12V直流电源。
在具体实施例中，主控器通过主控器单片机的第二串口发送线D5将数据发送出去，第九电阻R9为第三三极管V3提供基极电流。第十电阻R10为第四三极管V4的基极限流电阻。第八电阻R8为上拉电阻，有利于稳定发送电平。第三电容C3为滤波电容，它们能滤去干扰，有利于发送干净电平。
当发送高电平时，通过电阻第十电阻R10到第四三极管V4的基极，第四三极管V4基极为高电平，第四三极管V4的集电极为低电平，即第三三极管V3的基极为低电平，第三三极管V3的集电极为高电平，即最终发送的电平也为高电平。
当发送低电平时，通过电阻第十电阻R10到第四三极管V4的基极，第四三极管V4基极为低电平，第四三极管V4的集电极为高电平，即第三三极管V3的基极为高电平，第三三极管V3的集电极为低电平，即最终发送的电平也为低电平。
主控器通过主控器单片机的第二串口接收线D4接收数据信号。第六电阻R6为上拉电阻，有利于稳定接收电平。第七电阻R7为隔离电阻，第三电容C3为滤波电容，它们能滤去干扰，有利于接收干净电平。
在具体实施例中，在硬件系统的基础上还配置有统一的通讯协议，实现主控器与显示面板的通讯控制，下面对通讯软件做进一步的说明。
针对显示面板软件，显示面板的数据包括起始码和结束码，发送字节长度和校验码，还包括传送来源和目标。由于有校验等手段，接收的数据不会有错误，能保证数据的可靠性。传送来源指谁传送的数据，传送目标指数据传送给谁。因此显示面板收到数据后，首先分析数据的正确性，若错误则丢弃。若正确，则分析传送来源，若是自己(显示面板)则丢弃，若不是自己(显示面板)则处理。若传送目标是自己(显示面板)则处理数据，不是自己(显示面板)则从第一串口发送线D2将数据发送出去。
数据格式为：
对上述数据说明如下：
针对主控器软件的说明如下：主控器的数据包括起始码和结束码，发送字节长度和校验码，还包括传送来源和目标。由于有校验等手段，接收的数据不会有错误，能保证数据的可靠性。传送来源指谁传送的数据，传送目标指数据传送给谁。因此主控器收到数据后，首先分析数据的正确性，若错误则丢弃。若正确，则分析传送来源，若是自己(主控器)则丢弃，不是自己(主控器)则处理。若传送目标是自己(主控器)则处理数据，不是自己(主控器)则从主控器串口线D5发送出去。
数据格式如下：
数据说明如下：
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (3)

1.一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统，包括主控器、显示面板，其特征在于，所述主控器包括主控器电源、主控器单片机和主控器串口通讯单元，所述主控器电源向所述主控器单片机和主控器串口通讯单元提供工作电压，所述主控器单片机和主控器串口通讯单元进行通讯连接；所述显示面板包括显示面板电源、显示面板单片机和显示面板串口通讯单元，所述显示面板电源向所述显示面板单片机和显示面板串口通讯单元提供工作电压，所述显示面板单片机和显示面板串口通讯单元进行通讯连接；所述主控器串口通讯单元与所述显示面板串口通讯单元通讯连接，其中所述主控器串口通讯单元包括主控器串口通讯电路，所述显示面板串口通讯单元包括显示面板串口通讯电路；
所述显示面板串口通讯电路包括第一串口接收线D1、第一串口发送线D2、第一滤波线D3以及第一四引脚插座，其中所述第一串口接收线D1的一端与显示面板单片机连接，所述第一串口接收线D1的另一端通过第二电阻R2与所述第一四引脚插座的第二引脚2连接，所述第一串口接收线D1的另一端通过第一电容C1接地，所述第一串口接收线D1的另一端还通过第一电阻R1连接+5V上拉电源，其中所述第一电阻R1与第二电阻R2串联连接，所述第二电阻R2与所述第一电容C1并联连接；所述第一串口发送线D2的一端与所述显示面板单片机连接，所述第一串口发送线D2的另一端通过第五电阻R5连接第二三极管V2的基极，所述第二三极管V2的集电极通过第四电阻R4连接+5V上拉电源，所述第二三极管V2并联连接有第一三极管V1，并且所述第二三极管V2和第一三极管V1的发射极共同接地，所述第二三极管V2的集电极连接所述第一三极管V1的基极，所述第一三极管V1的基极通过第四电阻R4连接+5V上拉电源，所述第一三极管V1的发射极通过第三电阻R3连接+5V上拉电源；所述第一滤波线D3的一端与所述第一四引脚插座的第一引脚1连接，所述第一滤波线D3的另一端通过第二电容C2接地，并且所述第二电容C2与所述第二三极管V2和第一三极管V1并联连接，所述第二电容C2的正极与所述第一三极管V1的集电极连接，所述第二电容C2的正极还通过第三电阻R3连接+5V上拉电源，所述第二电容C2的负极与所述第二三极管V2和第一三极管V1的发射极共同接地；所述第一四引脚插座的第三引脚接地，所述第一四引脚插座的第四引脚连接+12V直流电源；
所述主控器串口通讯电路包括第二串口接收线D4、第二串口发送线D5、第二滤波线D6以及第二四引脚插座，其中所述第二串口接收线D4的一端与主控器单片机连接，所述第二串口接收线D4的另一端通过第七电阻R7与所述第二四引脚插座的第二引脚2连接，所述第二串口接收线D4的另一端通过第三电容C3接地，所述第二串口接收线D4的另一端还通过第六电阻R6连接+5V上拉电源，其中所述第六电阻R6与第七电阻R7串联连接，所述第七电阻R7与所述第三电容C3并联连接；所述第二串口发送线D5的一端与所述主控器单片机连接，所述第二串口发送线D5的另一端通过第一电阻R10连接第四三极管V4的基极，所述第四三极管V4的集电极通过第九电阻R9连接+5V上拉电源，所述第四三极管V4并联连接有第三三极管V3，并且所述第四三极管V4和第三三极管V3的发射极共同接地，所述第四三极管V4的集电极连接所述第三三极管V3的基极，所述第三三极管V3的基极通过第九电阻R9连接+5V上拉电源，所述第三三极管V3的发射极通过第八电阻R8连接+5V上拉电源；所述第二滤波线D6的一端与所述第一四引脚插座的第一引脚1连接，所述第二滤波线D6的另一端通过第四电容C4接地，并且所述第四电容C4与所述第四三极管V4和第三三极管V3并联连接，所述第四电容C4的正极与所述第三三极管V3的集电极连接，所述第四电容C4的正极还通过第八电阻R8连接+5V上拉电源，所述第四电容C4的负极与所述第四三极管V4和第三三极管V3的发射极共同接地；所述第二四引脚插座的第三引脚3接地，所述第二四引脚插座的第四引脚4连接+12V直流电源。
2.根据权利要求1所述的一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统，其特征在于，所述显示面板电源的输出直流电压为+5V或+12V。
3.根据权利要求1所述的一种燃气快速热水器兼容性可扩展通讯系统，其特征在于，所述主控器电源通过变压器将220V交流电压变压成直流电压，输出直流电压为+5V或+12V。
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