CN109558350B - 一种程序监控复用端口、控制方法和家用电器 - Google Patents

Abstract

程序监控复用端口，包括：与接入设备连接的插针接口；插针接口与功能复用电路的第一端连接，功能复用电路的第二端连接控制器芯片输入端和控制器芯片输出端，控制器芯片输入端和控制器芯片输出端分别分配有与接入设备一一对应的功能定义；接入设备生成的指令请求信号经插针接口、功能复用电路传输至控制器芯片输入端，控制器芯片根据接收到的指令请求信号判定生成指令请求信号的接入设备，调用与接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号，响应信号经功能复用电路、插针接口反馈至接入设备。还公开一种控制方法和家用电器。本发明仅需要设置一个插针接口即能实现对多种接入设备的自动识别和信号传递，具有成本低，通用性好的优点。

Description

一种程序监控复用端口、控制方法和家用电器

技术领域

本发明涉及接口技术领域，尤其涉及一种程序监控复用端口、复用端口的控制方法，以及一种采用这种复用端口的家用电器。

背景技术

随着智能家电概念的普及，现有空调、冰箱、洗衣机中设置有至少一个控制器。家用电器的控制器通常设置有多个对外接口、如EE读写端口、程序读写端口、状态监控端口等等。控制器通过这些端口接入外部设备，与外部设备进行通信，实现程序监控等不同功能。

对外接口包括硬件和软件两个部分。从硬件上说，上述的EE读写端口、程序读写端口、状态监控端口最常见的物理形态包括插座和插针。多个外部设备可以满足多种功能，但是也需要占据更多的物理位置，不利于印刷电路板的小型化设计，同时也需要耗费较多的物料，增加成本。此外，由于设置有多个插座和插针，容易在使用过程中出现插接错误，造成控制器失效，降低效率。

综上所述，现有技术中家用电器所采用的控制器对外接口存在占据过多的物理位置且容易出现插接错误的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种程序监控复用端口，以解决现有技术中家用电器所采用的控制器对外接口占据过多的物理位置且容易出现插接错误的问题。

本发明提供一种程序监控复用端口，包括：与接入设备连接的插针接口；所述插针接口与功能复用电路的第一端连接，所述功能复用电路的第二端连接控制器芯片输入端和控制器芯片输出端，所述控制器芯片输入端和控制器芯片输出端分别分配有与所述接入设备一一对应的功能定义；所述接入设备生成的指令请求信号经所述插针接口、功能复用电路传输至控制器芯片输入端，控制器芯片根据接收到的指令请求信号判定生成所述指令请求信号的接入设备，调用与所述接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号，所述响应信号经所述功能复用电路、插针接口反馈至接入设备。

在本发明所公开的程序监控复用端口中，仅需要设置一个插针接口即能实现对多种接入设备的自动识别和信号传递，可以节省印刷电路板的物理空间和硬件成本，满足家用电器小型化的设计需求；同时可以避免插接识别错误导致的控制器失效，提升识别精度的响应速度。

本发明还公开了一种程序监控复用端口控制方法，包括以下步骤：

分配控制器芯片输入端和控制器芯片输出端对应的功能定义，建立具有功能定义的控制器芯片输入端和接入设备，以及控制器芯片输出端和接入设备的一一对应关系；

接入设备生成指令请求信号，经插针接口、功能复用电路传输至控制器芯片输入端；

根据控制器芯片输入端接收到的指令请求信号判定生成所述指令请求信号的接入设备；

根据判定出的接入设备调用与接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号，所述响应信号经所述功能复用电路、插针接口反馈至接入设备。

本发明所公开的程序监控复用端口控制方法可以利用一个插针接口实现多个接入设备的分时复用，同时还可以确保信号传递的准确性。

同时还公开了一种家用电器，采用程序监控复用端口，所述程序监控复用端口包括：与接入设备连接的插针接口；所述插针接口与功能复用电路的第一端连接，所述功能复用电路的第二端连接控制器芯片输入端和控制器芯片输出端，所述控制器芯片输入端和控制器芯片输出端分别分配有与所述接入设备一一对应的功能定义；所述接入设备生成的指令请求信号经所述插针接口、功能复用电路传输至控制器芯片输入端，控制器芯片根据接收到的指令请求信号判定生成所述指令请求信号的接入设备，调用与所述接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号，所述响应信号经所述功能复用电路、插针接口反馈至接入设备。

本发明所公开的家用电器具有接口适配性能好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所公开的程序监控复用端口的结构示意框图；

图2为本发明所公开的程序监控复用端口的电路图；

图3为本发明所公开的程序监控复用端口控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示为本发明所公开的程序监控复用端口一种具体实施方式的结构示意框图。控制器芯片400可以是设置在空调室外机中的控制器芯片、设置在洗衣机中的控制器芯片或者设置在冰箱中的控制器芯片，控制器芯片400通常为单片机或其它类似具有多个IO端的集成芯片。为了满足在减少物理接口的数量的同时匹配多种接入设备的功能需求，在本实施例中，设置有与多个接入设备（如图1所示101和102）匹配的插针接口200。接入设备主要用于程序监控，即对家用电器进行检测和性能测试。从硬件结构上看，插针接口200可以根据家用电器的硬件布局从具有一定通用性的、本领域技术人员所熟识的插针接口中进行选择，在此不对插针接口的型号进行进一步限定。插针接口200与接入设备通过插接等形式物理连接以实现电信号传递。

在控制器芯片400一侧设置有多个输入端RXD和多个输出端TXD （图1框图中仅实例性地标出了一个输入端和一个输出端，并不代表输入端和输出端的具体数量）。为了实现分时复用，在控制器芯片400一端，分别分配与接入设备进行通信的控制器芯片输入端RXD和控制器芯片输出端TXD具体的功能定义。功能定义与接入设备一一对应。以设置在空调室外机中的控制器芯片400作为示例，如果接入设备包括调频工装和监控器，则分配控制器芯片的两个输入端具体的功能定义，分别定义为调频工装输入端和监控器输入端。类似的，也分配控制器芯片的两个输出端具体的功能定义，定义为调频工装输出端和监控器输出端。

插针接口200和控制器芯片400之间通过功能复用电路300连接，具体来说，插针接口200与功能复用电路300的第一端连接，功能复用电路300的第二端连接控制器芯片输入端RXD和控制器芯片输出端TXD。在实际工作时，其中一个接入设备连接插针接口200。在通信过程中，作为主发端的接入设备生成指令请求信号，指令请求信号经过插针接口200、功能复用电路300传输至控制器芯片400的输入端RXD。控制器芯片400根据接收到的指令请求信号判定出生成指令请求信号的接入设备。具体来说，控制器芯片400可以利用接收到所述指令请求信号的控制器芯片输入端的功能定义、指令请求信号的起始数据和所述指令请求信号的波特率等判定生成指令请求信号的接入设备。举例来说，当指令请求信号经过功能复用电路300传输至控制器芯片400的一个输入端时，控制器芯片400即可以根据接收到该指令请求信号的控制器芯片输入端的功能定义判定出具体的接入设备；或者，当指令请求信号经过功能复用电路300传输至控制器芯片400的两个或多个输入端时，控制器芯片400即可以根据接收到该指令请求信号的通信数据格式（包括起始数据和波特率）判定出具体的接入设备。指令请求信号遵循控制器芯片的编码规则，编码规则和每一个字节所代表的数据内容均预先存储在控制器芯片的存储单元中。

控制器芯片400进一步根据判断出的接入设备的功能定义，调用与所述接入设备对应的控制器芯片输出端TXD输出响应信号，响应信号经过功能复用电路300、插针接口200反馈至接入设备，实现对接入设备的自动识别和信号传递。同时为了避免其它输出信号端对信号传递造成干扰，优选的，在控制器芯片400调用与接入设备对应的控制芯片输出端输出响应信号时，控制其它控制器芯片输出端输出监控信号，确保响应信号正确无误地反馈至接入设备中。

在本实施例所公开的程序监控复用端口中，仅需要设置一个插针接口即能实现对多种接入设备的自动识别和信号传递，可以节省印刷电路板的物理空间和硬件成本，满足家用电器小型化的设计需求；同时可以避免插接识别错误导致的控制器失效，提升识别精度的响应速度。

参见图2为一种应用在空调室外机中的程序监控复用端口的电路图。如图2所示，对于空调室外机来说，接入设备至少包括调频工装和监控器，监控器通常为PC监控器。调频工装用于测试变频空调器的性能，监控器用于监视空调器的运行参数。为了提高信号传递的效率，在本实施例所公开的优选实施方式中，功能复用电路包括第一信号通路和第二信号通路，分别用于指令请求信号的传递和响应信号的传递。插针接口具有接收端子（如图2所示插针接口X560中的5）和发送端子（如图2所示插针接口X560中的4）。插针接口X560的接收端子5连接第一信号通路的第一端，第一信号通路的第二端分别连接控制器芯片的调频工装输入端RXD1和监控器输入端RXD2。插针接口X560的发送端子4连接第二信号通路的第一端，第二信号通路的第二端连接控制器芯片的调频工装输出端TXD2和监控器输出端TXD1，从而形成插针接口、功能复用电路和控制器芯片之间的电路连接。

工作时，设置在空调室外机上的插针接口X560插接调频工装或监控器，插接状态下的调频工装或监控器发送指令请求信号。指令请求信号经过插针接口X560、功能复用电路的第一信号通路同时到达控制器芯片的调频工装输入端RXD1和监控器输入端RXD2。控制器芯片根据接收到的指令请求信号的起始数据和波特率进一步确定具体是由调频工装或监控器发送的指令请求信号。如果是调频工装，则控制器芯片调用对应调频工装的调频工装输出端TXD2输出响应信号，响应信号经功能复用电路的第二信号通路、插针接口X560输出到调频工装；如果是监控器，则控制器芯片调用对应监控器的监控器输出端TXD1输出响应信号，响应信号经功能复用电路的第二信号通路、插针接口X560输出到监控器。

更具体的说，为了满足接入设备的使用需求，还包括电平转换电路，电平转换电路包括第一二极管V560和第二二极管V561。所述第一二极管V560的阴极连接监控器输出端TXD1，第二二极管V561的阴极连接调频工装输出端TXD2，第一二极管V560和第二二极管V561的阳极通过上拉电阻R564连接电源端(+5V)。如图2所示，当一个接入设备（调频工装或监控器）插接在插针接口X560上时，以调频工装为例，调频工装发送指令请求信号，指令请求信号经过插针接口X560的接收端子5、第一信号通路发送至控制器芯片的调频工装输入端RXD1和监控器输入端RXD2。为了防止电路的波动干扰，还设置有滤波电路，滤波电路包括设置在第一信号通路上的RC滤波器（如图2所示的R563和C563）。控制器芯片判定接入设备为调频工装。调用调频工装输出端TXD2输出响应信号，响应信号可以是一定波特率的PWM信号，优选高电平为5V，低电平为0V。当调频工装发送端TXD2输出的响应信号为5V时，同时监控器发送端TXD1输出的监控信号也为5V，由于第一二极管V560和第二二极管V561的阳极均通过上拉电阻R564连接电源端，第二信号通路发送至插针接口X560的发送端子4也为高电平信号，并进一步将高电平信号传输至调频工装。当调频工装发送端TXD2输出的响应信号为0V时，同时监控器发送端输出的监控信号依旧为5V，由于第一二极管V560和第二二极管V561的阳极均通过上拉电阻R564连接电源端，第二二极管V561导通，第二信号通路发送至插针接口X560的发送端子4也为低电平信号，并传输至调频工装。采用此种方式，响应信号可以从调频工装输出端顺利地反馈至调频工装，监控器输出端不会对调频工装输出端输出的响应信号造成干扰。由监控器产生指令请求信号的端口工作过程与上述过程类似，在此不再赘述。同样出于防干扰的目的，滤波电路还包括设置在第二信号通路上的RC滤波器（如图2所示C561和R562）。

参见图3所示，本发明同时还公开了一种程序监控复用端口控制方法，具体来说，包括以下步骤：

S100，分配控制器芯片输入端和控制器芯片输出端对应的功能定义，建立具有功能定义的控制器芯片输入端和接入设备，以及控制器芯片输出端和接入设备的一一对应关系。以设置在空调室外机中的控制器作为实例，如果接入设备包括调频工装和监控器，则分配控制器芯片的两个输入端具体的功能定义，分别定义为调频工装输入端和监控器输入端。类似的，也分配控制器芯片的两个输出端具体的功能定义，定义为调频工装输出端和监控器输出端。

S200，接入设备生成指令请求信号，经插针接口、功能复用电路传输至控制器芯片输入端。

S300，根据控制器芯片输入端接收到的指令请求信号判定生成指令请求信号的接入设备。

具体来说，控制器芯片可以利用接收到所述指令请求信号的起始数据和所述指令请求信号的波特率判定生成指令请求信号的接入设备。举例来说，当指令请求信号经过功能复用电路传输至控制器芯片的一个输入端时，控制器芯片即可以根据接收到该指令请求信号的控制器芯片输入端的功能定义判定出具体的接入设备；或者，当指令请求信号经过功能复用电路传输至控制器芯片的两个或多个输入端时，控制器芯片即可以根据接收到该指令请求信号的通信数据格式（包括起始数据和波特率）判定出具体的接入设备。指令请求信号遵循控制器芯片的编码规则，编码规则和每一个字节所代表的数据内容均预先存储在控制器芯片的存储单元中。

S400，根据判定出的接入设备调用与接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号。响应信号经功能复用电路、插针接口反馈至接入设备。

为了避免其它输出信号端对信号传递造成干扰。优选的，在调用与接入设备对应的控制芯片输出端输出响应信号时，控制其它控制芯片输出端输出监控信号，确保响应信号正确无误地反馈至接入设备中。

本发明所公开的程序监控复用端口控制方法，可以利用一个插针接口实现多个接入设备的分时复用，同时还可以确保信号传递的准确性。

本发明同时还公开的一种家用电器，采用上述实施例中所详细描述的程序监控复用端口，程序监控复用端口的结构、电路的工作过程参见前述实施方式的具体描述和图1、图2的详细记载，在此不再赘述。采用上述程序监控复用端口的家用电器可以实现同样的技术效果。家用电器可以是空调、冰箱或洗衣机。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种程序监控复用端口，包括与接入设备连接的插针接口；其特征在于，所述插针接口与功能复用电路的第一端连接，所述功能复用电路的第二端连接控制器芯片输入端和控制器芯片输出端，所述控制器芯片输入端和控制器芯片输出端分别分配有与所述接入设备一一对应的功能定义；所述接入设备生成的指令请求信号经所述插针接口、功能复用电路传输至控制器芯片输入端，控制器芯片根据接收到的指令请求信号判定生成所述指令请求信号的接入设备，调用与所述接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号，所述响应信号经所述功能复用电路、插针接口反馈至接入设备；其中，所述控制器芯片设置在空调室外机中，所述接入设备包括调频工装和监控器，所述监控器用于监视空调器的运行参数，所述调频工装用于测试变频空调器的性能；所述插针接口具有接收端子和发送端子，所述功能复用电路包括第一信号通路和第二信号通路，所述第一信号通路用于指令请求信号的传递，所述第二信号通路用于响应信号的传递；所述插针接口的接收端子连接所述功能复用电路的第一信号通路的第一端，所述功能复用电路的第一信号通路的第二端连接所述控制器芯片的调频工装输入端和监控器输入端；所述插针接口的发送端子连接所述功能复用电路的第二信号通路的第一端，所述功能复用电路的第二信号通路的第二端连接所述控制器芯片的调频工装输出端和监控器输出端。

2.根据权利要求1所述的程序监控复用端口，其特征在于，所述控制器芯片调用与所述接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号时，控制其它控制器芯片输出端输出监控信号。

3.根据权利要求2所述的程序监控复用端口，其特征在于，所述控制器芯片根据接收到所述指令请求信号的起始数据和所述指令请求信号的波特率判定生成所述指令请求信号的接入设备。

4.根据权利要求1所述的程序监控复用端口，其特征在于，还包括电平转换电路，所述电平转换电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阴极连接所述监控器输出端，所述第二二极管的阴极连接所述调频工装输出端，所述第一二极管和第二二极管的阳极通过上拉电阻连接电源端。

5.根据权利要求4所述的程序监控复用端口，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路包括设置在所述第一信号通路和第二信号通路上的RC滤波器。

6.一种程序监控复用端口控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

分配控制器芯片输入端和控制器芯片输出端对应的功能定义，建立具有功能定义的控制器芯片输入端和接入设备，以及控制器芯片输出端和接入设备的一一对应关系；

接入设备生成指令请求信号，经插针接口、功能复用电路传输至控制器芯片输入端；

根据控制器芯片输入端接收到的指令请求信号判定生成所述指令请求信号的接入设备；

根据判定出的接入设备调用与接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号，所述响应信号经所述功能复用电路、插针接口反馈至接入设备；

其中，所述控制器芯片设置在空调室外机中，所述接入设备包括调频工装和监控器，所述监控器用于监视空调器的运行参数，所述调频工装用于测试变频空调器的性能；所述插针接口具有接收端子和发送端子，所述功能复用电路包括第一信号通路和第二信号通路，所述第一信号通路用于指令请求信号的传递，所述第二信号通路用于响应信号的传递；所述插针接口的接收端子连接所述功能复用电路的第一信号通路的第一端，所述功能复用电路的第一信号通路的第二端连接所述控制器芯片的调频工装输入端和监控器输入端；所述插针接口的发送端子连接所述功能复用电路的第二信号通路的第一端，所述功能复用电路的第二信号通路的第二端连接所述控制器芯片的调频工装输出端和监控器输出端。

7.根据权利要求6所述的程序监控复用端口控制方法，其特征在于，

调用与所述接入设备对应的控制器芯片输出端输出响应信号时，控制其它控制器芯片输出端输出监控信号。

8.根据权利要求7所述的程序监控复用端口控制方法，其特征在于，

根据接收到所述指令请求信号的起始数据和所述指令请求信号的波特率判定生成所述指令请求信号的接入设备。

9.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的程序监控复用端口。

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