CN113820971B - 一种隔离中继器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔离中继器及其控制方法，该隔离中继器包括微控制单元、两个RS485通信模块以及拨码开关；该控制方法应用与该隔离中继器，该方法包括：所述微控制单元判断所述隔离中继器是否处于上电状态；当判断出所述隔离中继器处于上电状态时，所述微控制单元读取所述拨码开关的当前标志位；所述微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内；所述微控制单元对所述第一电信号执行波形矫正操作；所述微控制单元通过所述第二RS485通信模块，输出第二电信号。可见，实施本发明有利于解决通信信号波形在传输过程中的变形问题。

Description

一种隔离中继器及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种隔离中继器及其控制方法。

背景技术

目前，基于智能控制以及智慧物联的大环境，热泵设备越来越多用到了远程控制技术和多联机控制技术。然而，实践发现，终端设备数量的增多、通信距离的增长，以及变频设备的引入，往往加剧了通信信号受干扰的问题，甚至会导致通信信号波形的变形或者被杂波干扰，从而引起通信故障。

现有的隔离中继器虽然可以一定程度上解决信号干扰的问题，但是，无法解决通信信号波形在传输过程中的变形问题。可见，目前亟需一款有利于解决通信信号波形在传输过程中的变形问题的隔离中继器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种隔离中继器及其控制方法，有利于解决通信信号波形在传输过程中的变形问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种隔离中继器，包括：

微控制单元，设置有数据缓存区域；

两个RS485通信模块，第一RS485通信模块与外部的远程控制器通信连接，第二RS485通信模块与外部的主控制板通信连接，其中，第一RS485通信模块、第二RS485通信模块分别通过高速光电耦合器与微控制器的第一通信串口以及第二通信串口通信连接；

拨码开关，与所述微控制单元电连接。

可见，本发明第一方面的隔离中继器，不仅可以解决干扰问题，还可以解决通信信号波形的变形和超高速问题，具体而言，微控制单元从远程控制器接收到电信号后，可以先根据不同波特率缓存不同的字节数在内部寄存器(即数据缓存区域)，然后再重新从另外一个串口输出正波形给主控制板，起到了信号波形的矫正功能，从而解决了因为终端设备数量的增多和距离增长而引起的信号波形的变形问题，并且还起到了中继放大作用。

作为一种可选的实施方式，本发明第一方面中，所述高速光电耦合器的型号为EL6N137。

作为一种可选的实施方式，本发明第一方面中，所述微控制单元设置有微控制器。

本发明第二方面公开了一种隔离中继器的控制方法，所述控制方法应用于如本发明第一方面所述的隔离中继器，所述控制方法包括：

所述微控制单元判断所述隔离中继器是否处于上电状态；

当判断出所述隔离中继器处于上电状态时，所述微控制单元读取所述拨码开关的当前标志位；

所述微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内；

所述微控制单元对所述第一电信号执行波形矫正操作；

所述微控制单元通过所述第二RS485通信模块，输出第二电信号，其中，所述第二电信号为所述第一电信号经过所述波形矫正操作后，所得到的电信号。

可见，本发明第二方面的隔离中继器的控制方法，不仅可以解决干扰问题，还可以解决通信信号波形的变形和超高速问题，具体而言，微控制单元从远程控制器接收到电信号后，可以先根据不同波特率缓存不同的字节数在内部寄存器(即数据缓存区域)，然后再重新从另外一个串口(第二RS485通信模块)输出正波形给主控制板，起到了信号波形的矫正功能，从而解决了因为终端设备数量的增多和距离增长而引起的信号波形的变形问题，并且还起到了中继放大作用。

作为一种可选的实施方式，本发明第二方面中，所述控制方法还包括：

当判断出所述隔离中继器处于上电状态时，所述微控制单元读取所述拨码开关的当前校验位；

所述微控制单元对所述当前校验位进行异或运算，并判断所述异或运算结果是否为1；

当判断出所述异或运算结果为1时，所述微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行奇校验或者偶校验操作。

作为一种可选的实施方式，本发明第二方面中，所述当前校验位以及所述拨码开关校验位分别为对应的拨码开关的后两个状态位，所述控制方法还包括：

当判断出所述异或运算结果为1时，所述微控制单元判断所述当前校验位是否依次为1、0；

当判断出所述当前校验位是否依次为1、0时，所述微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行奇校验操作。

作为一种可选的实施方式，本发明第二方面中，所述当前校验位以及所述拨码开关校验位分别为对应的拨码开关的后两个状态位，所述控制方法还包括：

当判断出所述异或运算结果为1时，所述微控制单元判断所述当前校验位是否依次为0、1；

当判断出所述当前校验位是否依次为0、1时，所述微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行偶校验操作。

作为一种可选的实施方式，本发明第二方面中，在所述微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内之后，以及在所述微控制单元对所述第一电信号执行波形矫正操作之前，所述控制方法还包括：

所述微控制单元判断所述数据缓冲区域是否已满；

若判断出所述数据缓冲区域已满，则触发所述微控制单元执行对所述第一电信号执行波形矫正的操作。

作为一种可选的实施方式，本发明第二方面中，在所述微控制单元读取所述拨码开关的当前标志位之后，以及在所述微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内之前，所述控制方法还包括：

所述微控制单元判断所述第一RS485通信模块是否接收到第一电信号；

当判断出所述第一RS485通信模块接收到第一电信号时，所述微控制单元执行所述的根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内的操作；

当判断出所述第一RS485通信模块未接收到第一电信号时，所述微控制单元通过所述第二RS485通信模块接收第三电信号。

本发明第三方面公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被调用时，用于执行如本发明第二方面所述的隔离中继器的控制方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种隔离中继器的结构示意图；

图2是本发明实施例的一种隔离中继器的控制方法的流程示意图。

图3是本发明实施例的预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系表；

图4是本发明实施例的预先确定的四位拨码开关中的校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系表。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅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作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。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本发明第一方面实施例公开的一种隔离中继器的结构示意图。该隔离中继器包括：

微控制单元，设置有数据缓存区域；

两个RS485通信模块，第一RS485通信模块与外部的远程控制器通信连接，第二RS485通信模块与外部的主控制板通信连接，其中，第一RS485通信模块、第二RS485通信模块分别通过高速光电耦合器与微控制器的第一通信串口以及第二通信串口通信连接；

拨码开关，与微控制单元电连接。

可选的，该微控制单元可以选用瑞萨MCU，又进一步可选的，该数据缓存区域可以为设置在该MCU中的存储器。

可选的，该高速光电耦合器的型号为EL6N137。该型号的高速光电耦合器有利于适应高速波特率的通信要求。

可选的，该微控制单元设置有微控制器。进一步可选的，该微控制器的型号可以根据所选用的瑞萨MCU中所设置的微控制器的型号而确定，具体而言，可以是型号为ST32或者TMS32的控制芯片。

可见，本发明第一方面的隔离中继器，不仅可以解决干扰问题，还可以解决通信信号波形的变形和超高速问题，具体而言，微控制单元从远程控制器接收到电信号后，可以先根据不同波特率缓存不同的字节数在内部寄存器(即数据缓存区域)，然后再重新从另外一个串口输出正波形给主控制板，起到了信号波形的矫正功能，从而解决了因为终端设备数量的增多和距离增长而引起的信号波形的变形问题，并且还起到了中继放大作用。

请参阅图2，图2是本发明第二方面实施例公开的隔离中继器的控制方法的流程示意图。其中，图2所描述的隔离中继器的控制方法适用于图1所描述的隔离中继器中。如图2所示，该控制方法可以包括以下操作：

101、微控制单元判断隔离中继器是否处于上电状态，当判断出隔离中继器处于上电状态时，执行步骤102。

本发明实施例中，可选的，在执行步骤102之前，微控制单元可以通过判断第一RS485通信模块(或者第二RS485通信模块)是否接收到通信信号，以判断出该隔离中继器是否处于通信状态。又进一步可选的，当判断出第一RS485通信模块接收到通信信号时，可以确定该隔离中继器处于通信状态。

102、微控制单元读取拨码开关的当前标志位。

本发明实施例中，拨码开关标志位可以是用于表示拨码开关的对应引脚接通或者断开的状态位。可选的，用“1”表示拨码开关中的某两个对应的引脚处于接通的状态，用“0”表示拨码开关中的另外两个对应的引脚处于断开的状态。进一步的，对于具有四位的拨码开关，第一至第四位的标志位依次为0、0、1、1时，可以表示该拨码开关第一位、第二位分别处于断开状态，第三位、第四位分别处于接通状态。

103、微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至数据缓存区域内。

本发明实施例中，预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，具体可以是参看图3。图3中，该拨码开关为四位拨码开关，由该拨码开关的第一位和第二位组成的编码一共有四组，对应了四种波特率的值以及对应了四种缓冲区域大小(字节数)。

104、微控制单元对第一电信号执行波形矫正操作。

本发明实施例中，波形矫正是基于微控制单元所集成的功能模块所实现的，具体而言，可以选用具有波形矫正功能的瑞萨MCU。

105、微控制单元通过第二RS485通信模块，输出第二电信号。

本发明实施例中，第二电信号为第一电信号经过波形矫正操作后，所得到的电信号。

可见，本发明第二方面实施例的隔离中继器的控制方法，不仅可以解决干扰问题，还可以解决通信信号波形的变形和超高速问题，具体而言，微控制单元从远程控制器接收到电信号后，可以先根据不同波特率缓存不同的字节数在内部寄存器(即数据缓存区域)，然后再重新从另外一个串口(第二RS485通信模块)输出正波形给主控制板，起到了信号波形的矫正功能，从而解决了因为终端设备数量的增多和距离增长而引起的信号波形的变形问题，并且还起到了中继放大作用。

在本发明的一些具体实施例中，该控制方法还包括：

当判断出隔离中继器处于上电状态时，微控制单元读取拨码开关的当前校验位；

微控制单元对当前校验位进行异或运算，并判断异或运算结果是否为1；

当判断出异或运算结果为1时，微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行奇校验或者偶校验操作。

该实施例中，可选的，如图4所示，为预先确定的四位拨码开关中的校验位(即四位拨码开关的第三、第四状态位)与针对所传输的电信号校验操作的对应关系。

可见，微控制单元通过对当前校验位进行异或运算，并当判断出该异或运算结果为1时，该微控制器根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作对应关系，对由第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行奇校验或者偶校验操作，有利于提高该隔离中继器从第一RS485通信模块接收到的第一电信号的准确性，从而有利于该隔离中继器信号传输过程中的高效性。

进一步的，当前校验位以及拨码开关校验位分别为对应的拨码开关的后两个状态位，该控制方法还包括：

当判断出异或运算结果为1时，微控制单元判断当前校验位是否依次为1、0；

当判断出当前校验位是否依次为1、0时，微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行奇校验操作。

如图4所示，拨码开关校验位为异或运算结果为1时，需要通过判断当前校验位依次为1、0，从而进一步确定该微控制单元对第一电信号执行奇校验操作。

可见，这有利于更有针对性地对第一电信号执行相应的校验操作，从而进一步提高该隔离中继器从第一RS485通信模块接收到的第一电信号的准确性。

进一步的，当前校验位以及拨码开关校验位分别为对应的拨码开关的后两个状态位，该控制方法还包括：

当判断出异或运算结果为1时，微控制单元判断当前校验位是否依次为0、1；

当判断出当前校验位是否依次为0、1时，微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行偶校验操作。

如图4所示，拨码开关校验位为异或运算结果为1时，需要通过判断当前校验位依次为0、1，从而进一步确定该微控制单元对第一电信号执行偶校验操作。

可见，这有利于更有针对性地对第一电信号执行相应的校验操作，从而进一步提高该隔离中继器从第一RS485通信模块接收到的第一电信号的准确性。

在本发明的另一些具体实施例中，在微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至数据缓存区域内之后，以及在微控制单元对第一电信号执行波形矫正操作之前，该控制方法还包括：

微控制单元判断数据缓冲区域是否已满；

若判断出数据缓冲区域已满，则触发微控制单元执行对第一电信号执行波形矫正的操作。

可选的，微控制单元可以通过判断数据缓冲区域是否存在数据溢出，从而确定该数据缓冲区域是否已满。

可见，当判断出数据缓冲区域已满时，触发微控制器执行对第一电信号执行波形矫正的操作，有利于有序地对连续接收到的第一电信号进行波形矫正，从而有利于该隔离中继器信号传输过程中的高效性。

在本发明的又一些具体的实施例中，在微控制单元读取拨码开关的当前标志位之后，以及在微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至数据缓存区域内之前，该控制方法还包括：

微控制单元判断第一RS485通信模块是否接收到第一电信号；

当判断出第一RS485通信模块接收到第一电信号时，微控制单元执行的根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至数据缓存区域内的操作；

当判断出第一RS485通信模块未接收到第一电信号时，微控制单元通过第二RS485通信模块接收第三电信号。

可选的，该微控制单元可以通过先将与第一RS485通信模块连接的端口置以低电平，并在预设时间段内，对该端口检测是否接收到外界的激励信号，从而判定第一RS485模块是否接收到第一电信号。

可见，在微控制单元执行的根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至数据缓存区域内的操作之前，需要先判断出第一RS485通信模块接收到第一电信号，有利于降低由于第一RS485通信模块在长时间未接收到第一电信号而一直处于等待状态，并进入控制程序死循环的风险，以及，在判断出第一RS485通信模块未接收到第一电信号时，微控制单元通过第二RS485通信模块接收第三电信号，这有利于该隔离中继器切换至另一个RS485通信模块以接收第三电信号，以及，有利于由远程控制器——隔离中继器——主控制板的信号流向，切换至从主控制板——隔离中继器——远程控制器的信号流向。

本发明第三方面实施例公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行本发明第二方面实施例所描述的隔离中继器的控制方法的步骤。

本发明第四方面实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行本发明第二方面实施例所描述的隔离中继器的控制方法的步骤。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种隔离中继器及其控制方法所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于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；其依然可以对前述的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；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明的实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种隔离中继器的控制方法，其特征在于，所述隔离中继器包括：

微控制单元，设置有数据缓存区域；

两个RS485通信模块，第一RS485通信模块与外部的远程控制器通信连接，第二RS485通信模块与外部的主控制板通信连接，其中，第一RS485通信模块、第二RS485通信模块分别通过高速光电耦合器与微控制器的第一通信串口以及第二通信串口通信连接；

拨码开关，与所述微控制单元电连接；

其中，所述高速光电耦合器的型号为EL6N137；

所述微控制单元设置有微控制器；

所述隔离中继器的控制方法，包括：

所述微控制单元判断所述隔离中继器是否处于上电状态；

当判断出所述隔离中继器处于上电状态时，所述微控制单元读取所述拨码开关的当前标志位；

所述微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内；

所述微控制单元对所述第一电信号执行波形矫正操作；

所述微控制单元通过所述第二RS485通信模块，输出第二电信号，其中，所述第二电信号为所述第一电信号经过所述波形矫正操作后，所得到的电信号。

2.根据权利要求1所述的隔离中继器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当判断出所述隔离中继器处于上电状态时，所述微控制单元读取所述拨码开关的当前校验位；

所述微控制单元对所述当前校验位进行异或运算，并判断所述异或运算结果是否为1；

当判断出所述异或运算结果为1时，所述微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行奇校验或者偶校验操作。

3.根据权利要求2所述的隔离中继器的控制方法，其特征在于，所述当前校验位以及所述拨码开关校验位分别为对应的拨码开关的后两个状态位，所述控制方法还包括：

当判断出所述异或运算结果为1时，所述微控制单元判断所述当前校验位是否依次为1、0；

当判断出所述当前校验位是否依次为1、0时，所述微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行奇校验操作。

4.根据权利要求2所述的隔离中继器的控制方法，其特征在于，所述当前校验位以及所述拨码开关校验位分别为对应的拨码开关的后两个状态位，所述控制方法还包括：

当判断出所述异或运算结果为1时，所述微控制单元判断所述当前校验位是否依次为0、1；

当判断出所述当前校验位是否依次为0、1时，所述微控制单元根据预先确定的拨码开关校验位与针对所传输的电信号校验操作的对应关系，对由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号执行偶校验操作。

5.根据权利要求1所述的隔离中继器的控制方法，其特征在于，在所述微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内之后，以及在所述微控制单元对所述第一电信号执行波形矫正操作之前，所述控制方法还包括：

所述微控制单元判断所述数据缓冲区域是否已满；

若判断出所述数据缓冲区域已满，则触发所述微控制单元执行对所述第一电信号执行波形矫正的操作。

6.根据权利要求1所述的隔离中继器的控制方法，其特征在于，在所述微控制单元读取所述拨码开关的当前标志位之后，以及在所述微控制单元根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内之前，所述控制方法还包括：

所述微控制单元判断所述第一RS485通信模块是否接收到第一电信号；

当判断出所述第一RS485通信模块接收到第一电信号时，所述微控制单元执行所述的根据预先确定的拨码开关标志位与传输的电信号波特率的对应关系，将由所述第一RS485通信模块接收到的第一电信号缓存至所述数据缓存区域内的操作；

当判断出所述第一RS485通信模块未接收到第一电信号时，所述微控制单元通过所述第二RS485通信模块接收第三电信号。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被调用时，用于执行如权利要求1-6任一项所述的隔离中继器的控制方法的步骤。

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