CN114793224A - 一种数据通信id识别装置及识别方法 - Google Patents
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Abstract
一种数据通信ID识别装置，包括单片机，所述单边机包括ID发送端口、ID接收端口、数据接收端口、数据发送端口，所述ID发送端口、ID接收端口、数据接收端口、数据发送端口分别连接第一光耦的输出端、第二光耦的输入端、第三光耦的输入端和第四光耦的输出端；所述识别装置还包括上位机。本发明还公开了一种数据通信ID识别方法。本发明采用手拉手连接避免设备ID地址冲突,采用多个光耦进行信号隔离避免地址传输错误，同时由于是手拉手连接和通过级联方式设置的ID地址，可以明确设备在整个链路中的物理地址，保证通信可靠性和问题排查的准确性。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种数据通信ID识别装置及识别方法。
背景技术
在数据通信具体应用场景中，多个设备手拉手串联通信就不可避免，多个设备如果不能确定唯一ID地址，数据通信无法顺利进行，不能完成数据的实际可靠通信，各设备之间相互影响，也就是在成地址冲突，造成各通信设备相互之间不停收发信息，严重影响通信功能和通信的不确定性，同时易受外界干扰等,达不到应用设计时的要求。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明公开了一种数据通信ID识别装置及识别方法。
本发明所述数据通信ID识别装置，包括单片机，所述单边机包括ID发送端口、ID接收端口、数据接收端口、数据发送端口，所述ID发送端口、ID接收端口、数据接收端口、数据发送端口分别连接第一光耦的输出端、第二光耦的输入端、第三光耦的输入端和第四光耦的输出端；
所述识别装置还包括上位机，所述第一光耦的输入端连接命令输出总线，第二光耦的输出端连接命令输入总线，第三光耦的输出端连接数据接收总线，第四光耦的输入端连接数据发送总线，所述上位机与所述命令输出总线、命令输入总线、数据接收总线、数据发送总线连接。
优选的，所述单片机供电的内部电源通过隔离模块与外部电源连接。
优选的，所述命令输入总线采用I2C输入总线；命令输入总线采用I2C输出总线。
优选的，各个光耦电源均串联有限流电阻。
本发明还公开了一种数据通信ID识别方法，包括如下步骤：
步骤1.
对首个设备，系统通过上位机发出ID设置命令到输入接口模块，所述ID设置命令中包含有具体ID信息；ID设置命令通过输入接口模块接收后通过命令输入总线经过第二光耦输入到单片机的ID接收端口，ID接收端口PO2接收命令后，保存收到的ID信息；
对后续设备，系统通过上一个设备的输出接口模块发出ID设置命令到本设备的输入接口模块；
步骤2.
单片机通过数据发送端口经过第四光耦后发送ID设置成功信号及具体ID信息到数据发送总线,与数据发送总线连接的上位机接收到数据发送总线传输的数据后保存设置成功的具体ID信息；
步骤3.
上位机通过数据接收总线发送设置下一个设备的ID命令；来自数据接收总线的设置下一个设备的ID命令经过第三光耦后到达单片机的数据接收端口；
步骤4.
单片机在接到命令后通过ID发送端口端口经过第一光耦完成隔离及电平转换，通过命令输出总线传输到输出接口模块,由输出接口模块向下一个设备的输入接口模块发送下一个设备的ID设置命令；
重复步骤1-步骤4直至最后一个设备的ID设置成功。
本发明采用手拉手连接避免设备ID地址冲突,采用多个光耦进行信号隔离避免地址传输错误，同时由于是手拉手连接和通过级联方式设置的ID地址，可以明确设备在整个链路中的物理地址，保证通信可靠性和问题排查的准确性。
附图说明
图1为本发明所述数据通信ID识别装置的一种具体实施方式示意图；
图中附图标记名称为：VCC-外部电源 、VIN-内部电源、G1-第一光耦 、G2-第二光耦 、G3-第三光耦 、G4-第四光耦 、U-RX-数据接收总线 、U-TX-数据发送总线 、IN-I2C–I2C输入总线 、OUT-I2C - I2C输出总线、R-限流电阻。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述数据通信ID识别装置，包括单片机，所述单边机包括ID发送端口PO1、ID接收端口PO2、数据接收端口PO3、数据发送端口PO4，所述ID发送端口PO1、ID接收端口PO2、数据接收端口PO3、数据发送端口PO4分别连接第一光耦的输出端、第二光耦的输入端、第三光耦的输入端和第四光耦的输出端，所述识别装置还包括上位机，所述第一光耦的输入端连接命令输出总线，第二光耦的输出端连接命令输入总线，第三光耦的输出端连接数据接收总线，第四光耦的输入端连接数据发送总线，所述上位机与所述命令输出总线、命令输入总线、数据接收总线、数据发送总线连接。
本发明用于向连接在命令输出总线、命令输入总线、数据接收总线和数据发送总线上级联的多个设备进行ID设置，每个设备都具有一个输入接口模块和一个输出接口模块，各个设备的输入接口模块和输出接口模块均与命令输出总线、命令输入总线、数据接收总线、数据发送总线连接，接口模块为各个设备的数据端口，为本领域现有技术，在此不再赘述。所述数据通信ID识别装置中的上位机通常为各个设备正常工作时的系统上位机，无需专门设置。
如图1所示的具体实施方式中，所有设备连接正常后，一个具体信号流程如下：
步骤1.
对第一个设备，系统通过上位机发出ID设置命令到输入接口模块，所述ID设置命令中包含有具体ID信息；ID设置命令通过输入接口模块接收后通过命令输入总线经过第二光耦完成隔离及电平转换输入到单片机的ID接收端口PO2，ID接收端口PO2接收命令后，保存收到的ID信息。
对后续设备，系统通过上一个设备的输出接口模块发出ID设置命令到本设备的输入接口模块；
步骤2.
单片机通过数据发送端口PO4经过第四光耦完成隔离及电平转换后发送ID设置成功信号及具体ID信息到数据发送总线U-TX,与数据发送总线U-TX连接的上位机接收到数据发送总线U-TX传输的数据后保存设置成功的具体ID信息；
步骤3.
上位机通过数据接收总线U-RX发送设置下一个设备的ID命令；
来自数据接收总线U-RX的设置下一个设备的ID命令经过第三光耦完成隔离及电平转换后到达单片机的数据接收端口PO3。
步骤4.
单片机在接到命令后通过ID发送端口PO1端口经过第一光耦完成隔离及电平转换，通过命令输出总线传输到输出接口模块,由输出接口模块向下一个设备的输入接口模块发送下一个设备的ID设置命令；
重复步骤1-步骤4直至最后一个设备的ID设置成功。
经过多个上述过程的循环后所有串联手接手连接的通信设备全部ID设置完成，并且只有唯一ID和相对物理连接地址。正式通信时上位机通过数据接收端口PO3、数据发送端口PO4接收数据与级连的各个设备完成通信。
图1所示的具体实施方式中，单片机的电源通过隔离芯片由外部电源VCC转化为内部电源提供。隔离芯片通常为DC/DC转换器。图1所示的具体实施方式中，命令输入总线采用I2C输入总线IN-I2C；命令输入总线采用I2C输出总线OUT- I2C。
对各个光耦，其电源根据输入信号的电平状态选择合适的电源，图1所示的具体实施方式中，第一和第四光耦电源为内部电源VIN,第二和第三光耦电源为外部电源VCC，各个光耦电源均串联有限流电阻R以避免短路。
本发明采用手拉手连接避免设备ID地址冲突,采用多个光耦进行信号隔离避免地址传输错误，同时由于是手拉手连接和通过级联方式设置的ID地址，可以明确设备在整个链路中的物理地址，保证通信可靠性和问题排查的准确性。
本发明所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器或者网络设备）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤，前述的存储介质包括：U盘，移动硬盘，只读存储器（ROM，Read-Only Memory), 随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory),磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种数据通信ID识别装置，其特征在于,包括单片机，所述单边机包括ID发送端口、ID接收端口、数据接收端口、数据发送端口，所述ID发送端口、ID接收端口、数据接收端口、数据发送端口分别连接第一光耦的输出端、第二光耦的输入端、第三光耦的输入端和第四光耦的输出端；
所述识别装置还包括上位机，所述第一光耦的输入端连接命令输出总线，第二光耦的输出端连接命令输入总线，第三光耦的输出端连接数据接收总线，第四光耦的输入端连接数据发送总线，所述上位机与所述命令输出总线、命令输入总线、数据接收总线、数据发送总线连接。
2.如权利要求1所述的数据通信ID识别装置，其特征在于，所述单片机供电的内部电源通过隔离模块与外部电源连接。
3.如权利要求1所述的数据通信ID识别装置，其特征在于，所述命令输入总线采用I2C输入总线；命令输入总线采用I2C输出总线。
4.如权利要求1所述的数据通信ID识别装置，其特征在于，各个光耦电源均串联有限流电阻。
5.一种数据通信ID识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.
对首个设备，系统通过上位机发出ID设置命令到输入接口模块，所述ID设置命令中包含有具体ID信息；ID设置命令通过输入接口模块接收后通过命令输入总线经过第二光耦输入到单片机的ID接收端口，ID接收端口PO2接收命令后，保存收到的ID信息；
对后续设备，系统通过上一个设备的输出接口模块发出ID设置命令到本设备的输入接口模块；
步骤2.
单片机通过数据发送端口经过第四光耦后发送ID设置成功信号及具体ID信息到数据发送总线,与数据发送总线连接的上位机接收到数据发送总线传输的数据后保存设置成功的具体ID信息；
步骤3.
上位机通过数据接收总线发送设置下一个设备的ID命令；来自数据接收总线的设置下一个设备的ID命令经过第三光耦后到达单片机的数据接收端口；
步骤4.
单片机在接到命令后通过ID发送端口端口经过第一光耦完成隔离及电平转换，通过命令输出总线传输到输出接口模块,由输出接口模块向下一个设备的输入接口模块发送下一个设备的ID设置命令；
重复步骤1-步骤4直至最后一个设备的ID设置成功。
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| CN202210630760.5A CN114793224A (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种数据通信id识别装置及识别方法 |
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2022
- 2022-06-06 CN CN202210630760.5A patent/CN114793224A/zh active Pending
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