CN110113076B - 一种电流通讯传输系统及其传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电流通讯传输系统及其传输方法，包括中央微处理器、发送模块和接收模块，所述中央微处理器与发送模块相连接，所述发送模块另一端通过通讯回路与所述接收模块相连接；所述发送模块包括发送侧CPU和电流源模块，所述接收模块包括取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU；所述通讯回路与所述取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU依次连接，所述接收模块的另一端与所述中央微处理器相连接。本发明在传输过程中抗干扰能力强、传输距离远、传输效率高，且从机可不用具备电源，可以通过通讯回路获取电源。

Description

一种电流通讯传输系统及其传输方法
技术领域
本发明涉及通讯信号传输处理技术领域，特别涉及一种电流通讯传输系统及其传输方法。
背景技术
通讯方式分为多种，包括有线通讯、无线通讯、微波通讯、短波通讯、移动通讯、卫星通讯、散射通讯等。
其中有线通讯是指传输媒质为导线、电缆、光缆、波导、纳米材料等形式的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着(明线通信、电缆通信、光缆通信)；现有技术中，有线通讯普遍采用的方式是电压通讯，但存在以下缺点：一般通讯电压低，抗干扰能力弱，传输距离近；另外，由于通讯线不具备电源，从机则需具备电源，同时采用二进制传输效率较低。
发明内容
本发明的目的在于：提供了一种电流通讯传输系统及其传输方法，在传输过程中抗干扰能力强、传输距离远、传输效率高，且从机可不用具备电源，可以通过通讯回路获取电源。
本发明采用的技术方案如下：
一种电流通讯传输系统，包括中央微处理器、发送模块和接收模块，所述中央微处理器与发送模块相连接，所述发送模块另一端通过通讯回路与所述接收模块相连接；所述发送模块包括发送侧CPU和电流源模块，所述接收模块包括取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU；所述通讯回路与所述取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU依次连接，所述接收模块的另一端与所述中央微处理器相连接。
现有技术中，有线通讯普遍采用的方式是电压通讯，但存在以下缺点：一般通讯电压低，抗干扰能力弱，传输距离近；另外，由于通讯线不具备电源，从机则需具备电源，同时采用二进制传输效率较低；而本发明通过中央微处理器、发送模块和接收模块的组合，其中，发送模块包括发送侧CPU和电流源模块，接收模块包括取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU；采用十进制算法，利用电流进行通讯，在传输过程中抗干扰能力强、传输距离远、传输效率高，且从机可不用具备电源，可以通过通讯回路获取电源。
进一步地，所述中央微处理器采用型号为STM32F103RCT6的32位芯片。
一种电流通讯传输方法，包括以下步骤：
步骤一，数据发送，中央微处理器向发送模块发出通讯帧；发送模块中的发送侧CPU依据要发送的数据串，驱动电流源模块向通讯回路发出一系列大小不等的且与发送数据对应的电流；电流的大小采用十进制算法，用不同大小的电流值表示不同的十进制数值；
步骤二，数据接收，发送模块向通讯回路发送的电流依次经过接收模块内部的取样电阻R和AD转换器；AD转换器按设定采样速率，连续不断对取样电阻R的电压值进行采样，将取样电阻R上不断变化的电压值转换成数字信号，传递到接收模块内部的接收侧CPU中；
步骤三，接收数据处理，接收模块内接收侧CPU将AD转换器转换的一串连续变化的电压值再次转换成对应的十进制数字信息串，并将该数字信息串存储在缓冲器里；同时，接收侧CPU向接收模块外部的中央微处理器发出接收到信息的信号，等待中央微处理器读取信息；
步骤四，通讯结束，中央微处理器在得到接收到通讯帧的信号后，从接收模块提取接收到的信息，完成通讯。
其中，所述步骤一至步骤四中的发送侧CPU、接收侧CPU与中央微处理器为同一种或不同种型号的芯片；所述步骤一中采用十进制算法，可采用10mA～100mA代表十进制数值0～9，例如，想要发送“1234”信息，则电流源模块向通讯回路发送如下电流序列：20mA，30mA，40mA，50mA；所述步骤二中的取样电阻R可采用电阻值为10Ω的电阻，根据欧姆定律U＝IR，则所述步骤二中接收的电流信息对应的电压值分别是：200mV，300mV，400mV，500mV；同样地，可采用不同的电流值表示不同的十进制数值，也可采用不同电阻值的取样电阻R。
进一步地，所述步骤一中的中央微处理器采用型号为STM32F103RCT6的32位芯片。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.一种电流通讯传输系统及其传输方法，在传输过程中抗干扰能力强、传输距离远、传输效率高，且从机可不用具备电源，可以通过通讯回路获取电源。
2.本发明适用于所有地面有线通讯环境，具有普适性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是一种电流通讯传输系统及其传输方法的框架结构示意图；
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1对本发明作详细说明。
实施例1
如图1所示，一种电流通讯传输系统，包括中央微处理器、发送模块和接收模块，所述中央微处理器与发送模块相连接，所述发送模块另一端通过通讯回路与所述接收模块相连接；所述发送模块包括发送侧CPU和电流源模块，所述接收模块包括取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU；所述通讯回路与所述取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU依次连接，所述接收模块的另一端与所述中央微处理器相连接。
现有技术中，有线通讯普遍采用的方式是电压通讯，但存在以下缺点：一般通讯电压低，抗干扰能力弱，传输距离近；另外，由于通讯线不具备电源，从机则需具备电源，同时采用二进制传输效率较低；而本发明通过中央微处理器、发送模块和接收模块的组合，其中，发送模块包括发送侧CPU和电流源模块，接收模块包括取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU；采用十进制算法，利用电流进行通讯，在传输过程中抗干扰能力强、传输距离远、传输效率高，且从机可不用具备电源，可以通过通讯回路获取电源。
实施例2
如图1所示，一种电流通讯传输方法，包括以下步骤：
步骤一，数据发送，中央微处理器向发送模块发出通讯帧；发送模块中的发送侧CPU依据要发送的数据串，驱动电流源模块向通讯回路发出一系列大小不等的且与发送数据对应的电流；电流的大小采用十进制算法，用不同大小的电流值表示不同的十进制数值；
步骤二，数据接收，发送模块向通讯回路发送的电流依次经过接收模块内部的取样电阻R和AD转换器；AD转换器按设定采样速率，连续不断对取样电阻R的电压值进行采样，将取样电阻R上不断变化的电压值转换成数字信号，传递到接收模块内部的接收侧CPU中；
步骤三，接收数据处理，接收模块内接收侧CPU将AD转换器转换的一串连续变化的电压值再次转换成对应的十进制数字信息串，并将该数字信息串存储在缓冲器里；同时，接收侧CPU向接收模块外部的中央微处理器发出接收到信息的信号，等待中央微处理器读取信息；
步骤四，通讯结束，中央微处理器在得到接收到通讯帧的信号后，从接收模块提取接收到的信息，完成通讯。
其中，所述步骤一至步骤四中的发送侧CPU、接收侧CPU与中央微处理器为同一种或不同种型号的芯片；所述步骤一中采用十进制算法，可采用10mA～100mA代表十进制数值0～9，例如，想要发送“1234”信息，则电流源模块向通讯回路发送如下电流序列：20mA，30mA，40mA，50mA；所述步骤二中的取样电阻R可采用电阻值为10Ω的电阻，根据欧姆定律U＝IR，则所述步骤二中接收的电流信息对应的电压值分别是：200mV，300mV，400mV，500mV；同样地，可采用不同的电流值表示不同的十进制数值，也可采用不同电阻值的取样电阻R。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，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书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种电流通讯传输系统，其特征在于：包括中央微处理器、发送模块和接收模块，所述中央微处理器与发送模块相连接，所述发送模块另一端通过通讯回路与所述接收模块相连接；所述发送模块包括发送侧CPU和电流源模块，所述电流源模块向通讯回路发出一系列大小不等的且与发送数据对应的电流，电流的大小采用十进制算法，用不同大小的电流值表示不同的十进制数值；所述接收模块包括取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU，所述AD转换器按设定采样速率；所述通讯回路与所述取样电阻R、AD转换器和接收侧CPU依次连接，所述接收模块的另一端与所述中央微处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电流通讯传输系统，其特征在于：所述中央微处理器采用型号为STM32F103RCT6的32位芯片。
3.一种电流通讯传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，数据发送，中央微处理器向发送模块发出通讯帧；发送模块中的发送侧CPU依据要发送的数据串，驱动电流源模块向通讯回路发出一系列大小不等的且与发送数据对应的电流；电流的大小采用十进制算法，用不同大小的电流值表示不同的十进制数值；
步骤二，数据接收，发送模块向通讯回路发送的电流依次经过接收模块内部的取样电阻R和AD转换器；AD转换器按设定采样速率，连续不断对取样电阻R的电压值进行采样，将取样电阻R上不断变化的电压值转换成数字信号，传递到接收模块内部的接收侧CPU中；
步骤三，接收数据处理，接收模块内接收侧CPU将AD转换器转换的一串连续变化的电压值再次转换成对应的十进制数字信息串，并将该数字信息串存储在缓冲器里；同时，接收侧CPU向接收模块外部的中央微处理器发出接收到信息的信号，等待中央微处理器读取信息；
步骤四，通讯结束，中央微处理器在得到接收到通讯帧的信号后，从接收模块提取接收到的信息，完成通讯。
4.根据权利要求3所述的一种电流通讯传输方法，其特征在于：所述步骤一中的中央微处理器采用型号为STM32F103RCT6的32位芯片。
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