CN113037592A - 环境检测设备、动环监控系统及自动检测动环监控设备的通信波特率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种环境检测设备、动环监控系统及自动检测动环监控设备的通信波特率的方法，该方法包括以下步骤：S2、设置环境检测设备的控制器的UART接口的RX脚为上升沿中断触发模式；S4、通过环境检测设备的串行口接收动环监控设备在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包；S6、通过环境检测设备的处理器将接收的扫描数据包处理为UART信号；S8、通过环境检测设备的提取模块提取所述UART信号的数据包包头。本发明的环境检测设备可计算出动环监控设备的通信波特率并可根据动环监控设备的通信波特率对应修改其自身的通信波特率，不需人工进行修改。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种环境检测设备、动环监控系统及自动检测动环监控设备的通信波特率的方法。
【背景技术】
动环监控设备是对分布在机房中的机房环境检测设备如差异化备电设备、空调等的水浸、温湿度等各种参数进行遥测、遥调、遥信和遥控。其中动环监控设备和机房中环境检测设备主要通信的串行口是RS232和RS485两种接口。
动环监控设备和机房中环境检测设备串行通信过程中，动环监控设备是主机角色主动发送特定协议包的数据给机房中环境检测设备，机房中环境检测设备作为从机角色收到正确数据后应答动环监控设备。以这种一问一答方式实现遥测、遥调、遥信和遥控功能。
正确的串行通信(RS232、RS485)要求发送和接受设备有相同的通信波特率。目前市场上的环境检测设备都是根据当动环监控设备厂商提供的波特率程序设定固定波特率，如果动环监控设备的波特率修改，则对应的环境检测设备的波特率就需要人工修改后才能正常通信，人工修改比较费时费力，成本高。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种环境检测设备、动环监控系统及自动检测动环监控设备的通信波特率的方法，环境检测设备可计算出动环监控设备的通信波特率并可根据动环监控设备的通信波特率对应修改其自身的通信波特率，如此即可实现与动环监控设备之间的正常通信了，不需人工进行修改。
为达成上述目的，本发明的第一方面所提供的技术方案是，提供一种自动检测动环监控设备的通信波特率的方法，包括以下步骤：S2、设置环境检测设备的控制器的UART接口的RX脚为上升沿中断触发模式；S4、通过环境检测设备的串行口接收动环监控设备在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包；S6、通过环境检测设备的处理器将接收的扫描数据包处理为UART信号；S8、通过环境检测设备的提取模块提取所述UART信号的数据包包头；S10、通过环境检测设备的定时器对所述数据包包头中使所述RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿的时间间隔进行计算；S12、通过环境检测设备的计算模块根据计算出的所述两个上升沿的时间间隔计算出动环监控设备的通信波特率，并通过查波特率误差允许范围表得到标准的通信波特率；S14、通过环境检测设备的控制器根据得到的标准的通信波特率配置所述UART接口的通信波特率，以应答动环监控设备的扫描，建立链接。
作为优选的技术方案，在所述步骤S14之后还包括步骤S16：通过环境检测设备的控制器在环境检测设备链接到动环监控设备之后，接收动环监控设备发送过来的遥信数据包并负责应答。
作为优选的技术方案，所述串行口为RS232接口或RS485接口。
作为优选的技术方案，所述处理器包括与所述串行口连接的防护电路、与所述防护电路连接的电平转换电路以及与所述电平转换电路连接的UART信号隔离电路。
本发明的第二方面所提供的技术方案是，提供一种环境检测设备，包括：串行口，用于接收动环监控设备在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包；处理器，用于将接收的扫描数据包处理为UART信号；提取模块，用于提取所述UART信号的数据包包头；定时器，用于对所述数据包包头中使控制器的RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿的时间间隔进行计算；计算模块，用于根据计算出的两个上升沿的时间间隔计算出动环监控设备的通信波特率，并通过查波特率误差允许范围表得到标准的通信波特率；控制器，设有UART接口，所述控制器用于根据得到的标准的通信波特率配置所述UART接口的通信波特率，以应答动环监控设备的扫描，建立链接。
作为优选的技术方案，所述控制器还用于在环境检测设备链接到动环监控设备之后，接收动环监控设备发送过来的遥信数据包并负责应答。
作为优选的技术方案，所述串行口为RS232接口或RS485接口。
作为优选的技术方案，所述处理器包括与所述串行口连接的防护电路、与所述防护电路连接的电平转换电路以及与所述电平转换电路连接的UART信号隔离电路。
本发明的第三方面所提供的技术方案是，提供一种动环监控系统，包括可通过串行口通信连接的动环监控设备和环境检测设备，所述环境检测设备为上述第二个技术方案所限定的环境检测设备。
作为优选的技术方案，所述串行口为RS232接口或RS485接口。
本发明环境检测设备可计算出动环监控设备的通信波特率并可根据动环监控设备的通信波特率对应修改其自身的通信波特率，以实现与动环监控设备之间的正常通信，不需人工进行修改，可省时省力，节省了人工成本。
【附图说明】
为进一步揭示本案之具体技术内容，首先请参阅附图，其中：
图1为本发明一实施例提供的一种环境检测设备的框图示意图；
图2为基于图1所示的环境检测设备提供的一种自动检测动环监控设备的通信波特率的方法；
图3为图2所示动环监控设备发送给环境检测设备的串行口的扫描数据包的示意图；
图4为图3所示扫描数据包的包头的示意图。
符号说明：
串行口10
处理器20
提取模块30
定时器40
计算模块50
控制器60
【具体实施方式】
请参阅图1，本实施例提供一种动环监控系统，包括可通过串行口通信连接的动环监控设备和环境检测设备，环境检测设备为一种分布在机房中的环境检测设备，例如差异化备电设备、空调等等。该环境检测设备通过与动环监控设备通信连接，从而通过动环监控设备可对其进行水浸、温湿度等各种参数进行遥测、摇调、摇信和遥控等操作。
环境检测设备包括串行口10、处理器20、提取模块30、定时器40、计算模块50和控制器60。
串行口10用于接收动环监控设备的串行口在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包。串行口10为RS485接口，可以理解地，串行口10还可以是RS232接口。动环监控设备的串行口与环境检测设备的串行口10一致。扫描数据包如图3所示。
处理器20用于将接收的扫描数据包处理为UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)信号。
处理器20包括与串行口10连接的防护电路、与防护电路连接的电平转换电路以及与电平转换电路连接的UART信号隔离电路。电平转换电路用于将串行口10接收的扫描数据包转换为UART信号。防护电路用于对接收的扫描数据包起到保护作用，以提高数据传输的稳定性和可靠性。UART信号隔离电路用于起到隔离作用，以避免其他信号干扰UART信号。
本实施例中，防护电路为RS485防护电路，电平转换电路为UART电平转485电平电路。
提取模块30用于提取UART信号的数据包包头。UART信号的数据包包头如图4所示，UART信号的数据包包头例如用0X7E表示，从图4中可知，UART信号的数据包包头共有使控制器60的RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿A1和A2。
定时器40用于对数据包包头中使控制器60的RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿A1和A2的时间间隔进行计算。定时器40的计算原理是：在控制器60的RX脚发生第一次上升沿中断时开始计时，在控制器60的RX脚发生第二次上升沿中断时结束计时，如此即可得到两个上升沿A1和A2的时间间隔。
计算模块50用于根据计算出的两个上升沿A1和A2的时间间隔计算出动环监控设备的通信波特率，并通过查波特率误差允许范围表得到标准的通信波特率。波特率误差允许范围表如下所示：
| 标准波特率大小 | ±3％误差波特率大小 |
| 1200 | 1164～1236 |
| 2400 | 2328～2472 |
| 4800 | 4656～4944 |
| 9600 | 9312～9888 |
| 14400 | 13968～14832 |
| 19200 | 18624～19776 |
| 38400 | 37248～39552 |
| 56000 | 54320～57680 |
| 115200 | 111744～118656 |
| 128000 | 124160～131840 |
| 230400 | 223488～237312 |
| 256000 | 248320～263680 |
本实施例中，假设两个上升沿A1和A2的时间间隔为t＝0.728ms(毫秒)，则通信波特率的计算如下：通信波特率(BaudRate)＝1/一个比特(bit)的时间长度t1＝1/(t/7)＝[1/(0.728/7)]*1000＝9615，通过查波特率误差允许范围表可以得到标准的通信波特率为9600。
控制器60设有UART接口，UART接口的RX脚被设置为上升沿中断触发模式。控制器60用于根据得到的标准的通信波特率配置UART接口的通信波特率，以应答动环监控设备的扫描，建立链接，如此，环境检测设备与动环监控设备之间即可正常通信了。控制器60还用于在环境检测设备链接到动环监控设备之后，接收动环监控设备发送过来的遥信数据包，如此动环监控设备即可对环境检测设备进行遥测、遥调、遥信、遥控功能了。
请参阅图2，本实施例提供一种自动检测动环监控设备的通信波特率的方法，包括以下步骤：
S2、设置控制器60的UART接口的RX脚为上升沿中断触发模式。
S4、通过串行口10接收动环监控设备的串行口在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包，扫描数据包如图3所示。串行口10为RS485接口，可以理解地，串行口10还可以是RS232接口。动环监控设备的串行口与环境检测设备的串行口10一致。
S6、通过处理器20将接收的扫描数据包处理为UART信号。
S8、通过提取模块30提取所述UART信号的数据包包头。UART信号的数据包包头如图4所示，从图4中可知，UART信号的数据包包头共有使控制器60的RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿A1和A2。
S10、通过定时器40对所述数据包包头中使所述RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿A1和A2的时间间隔进行计算。
S12、通过计算模块50根据计算出的所述两个上升沿A1和A2的时间间隔计算出动环监控设备的通信波特率，并通过查波特率误差允许范围表得到标准的通信波特率。
本实施例中，假设两个上升沿A1和A2的时间间隔为t＝0.728ms(毫秒)，则通信波特率的计算如下：通信波特率(BaudRate)＝1/一个比特(bit)的时间长度t1＝1/(t/7)＝[1/(0.728/7)]*1000＝9615，通过查波特率误差允许范围表可以得到标准的通信波特率为9600。
S14、通过控制器60根据得到的标准的通信波特率配置所述UART接口的通信波特率，以应答动环监控设备的扫描，建立链接。如此，环境检测设备与动环监控设备之间即可正常通信了。
S16、通过控制器60在环境检测设备链接到动环监控设备之后，接收动环监控设备发送过来的遥信数据包并负责应答。如此，动环监控设备即可对环境检测设备进行遥测、遥调、遥信、遥控功能了。
处理器20包括与串行口10连接的防护电路、与防护电路连接的电平转换电路以及与电平转换电路连接的UART信号隔离电路。电平转换电路用于将串行口10接收的扫描数据包转换为UART信号。防护电路用于对接收的扫描数据包起到保护作用，以提高数据传输的稳定性和可靠性。UART信号隔离电路用于起到隔离作用，以避免其他信号干扰UART信号。
本实施例中，防护电路为RS485防护电路，电平转换电路为UART电平转485电平电路。
本发明通过对动环监控设备在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包的包头进行提取，并计算出数据包包头中使控制器60的RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿的时间间隔，然后通过两个上升沿的时间间隔及波特率误差允许范围表从而可得到动环监控设备的标准的通信波特率，再根据标准的通信波特率对控制器60的UART接口进行通信波特率的配置，以应答动环监控设备的扫描，建立链接，如此，环境检测设备与动环监控设备之间即可正常通信了，环境检测设备的通信波特率的修改不需人工进行，省时省力，节省了人工成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种自动检测动环监控设备的通信波特率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S2、设置环境检测设备的控制器的UART接口的RX脚为上升沿中断触发模式；
S4、通过环境检测设备的串行口接收动环监控设备在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包；
S6、通过环境检测设备的处理器将接收的扫描数据包处理为UART信号；
S8、通过环境检测设备的提取模块提取所述UART信号的数据包包头；
S10、通过环境检测设备的定时器对所述数据包包头中使所述RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿的时间间隔进行计算；
S12、通过环境检测设备的计算模块根据计算出的所述两个上升沿的时间间隔计算出动环监控设备的通信波特率，并通过查波特率误差允许范围表得到标准的通信波特率；
S14、通过环境检测设备的控制器根据得到的标准的通信波特率配置所述UART接口的通信波特率，以应答动环监控设备的扫描，建立链接。
2.根据权利要求1所述的串行通信波特率自动检测方法，其特征在于，在所述步骤S14之后还包括步骤S16：通过环境检测设备的控制器在环境检测设备链接到动环监控设备之后，接收动环监控设备发送过来的遥信数据包并负责应答。
3.根据权利要求1所述的串行通信波特率自动检测方法，其特征在于，所述串行口为RS232接口或RS485接口。
4.根据权利要求1所述的串行通信波特率自动检测方法，其特征在于，所述处理器包括与所述串行口连接的防护电路、与所述防护电路连接的电平转换电路以及与所述电平转换电路连接的UART信号隔离电路。
5.一种环境检测设备，其特征在于，包括：
串行口，用于接收动环监控设备在链接成功之前周期性发送过来的扫描数据包；
处理器，用于将接收的扫描数据包处理为UART信号；
提取模块，用于提取所述UART信号的数据包包头；
定时器，用于对所述数据包包头中使控制器的RX脚发生两次上升沿中断的两个上升沿的时间间隔进行计算；
计算模块，用于根据计算出的两个上升沿的时间间隔计算出动环监控设备的通信波特率，并通过查波特率误差允许范围表得到标准的通信波特率；
控制器，设有UART接口，所述控制器用于根据得到的标准的通信波特率配置所述UART接口的通信波特率，以应答动环监控设备的扫描，建立链接。
6.根据权利要求5所述的环境检测设备，其特征在于，所述控制器还用于在环境检测设备链接到动环监控设备之后，接收动环监控设备发送过来的遥信数据包并负责应答。
7.根据权利要求5所述的环境检测设备，其特征在于，所述串行口为RS232接口或RS485接口。
8.根据权利要求5所述的环境检测设备，其特征在于，所述处理器包括与所述串行口连接的防护电路、与所述防护电路连接的电平转换电路以及与所述电平转换电路连接的UART信号隔离电路。
9.一种动环监控系统，包括可通过串行口通信连接的动环监控设备和环境检测设备，其特征在于，所述环境检测设备为权利要求5所限定的环境检测设备。
10.根据权利要求9所述的动环监控系统，其特征在于，所述串行口为RS232接口或RS485接口。
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