CN115587065A - 一种主从机控制方法、控制系统及血液柜 - Google Patents

一种主从机控制方法、控制系统及血液柜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种主从机控制方法、控制系统及血液柜，通过主机发送报名信号至RS485总线，主机的IO端口发出触发信号；从机在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；并通过其IO端口发送触发信号；主机将接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存，实现了自动获取从机地址；当主机需要与目标从机通信时，主机发出包含有目标从机地址的指令至RS485总线，目标从机按照指令进行应答，其余从机不应答，避免RS485总线上发生数据冲突；因此，本发明实现了自动获取从机地址，简单方便；而且避免了RS485总线上发生数据冲突，保证RS485总线上通信畅通。

Description

一种主从机控制方法、控制系统及血液柜
技术领域
本发明属于主从机控制技术领域，具体地说，是涉及一种主从机控制方法、控制系统及血液柜。
背景技术
目前RFID血液柜中，控制板（主机）与各天线板（从机）通常采用RS485总线进行通信。RS485总线通信具有半双功特性，即发送数据状态下不能接收数据，接收数据状态下不能发送。这种通信方式具有以下两个缺点：
一、各天线板被触发读取RFID标签时，会主动上传数据至485总线，传统的方法是在数据冲突时进行总线仲裁延时发送；但在数据冲突时总线处于短路状态，容易损坏电子元器件；而且冲突后难以恢复，必须掉电后重新上电，体验差。
二、各天线板处于未知地址状态，传统RS485总线必须在人为配置地址的情况才能进行通信，操作不方便。
发明内容
本发明提供了一种主从机控制方法，自动获取从机地址，解决了RS485总线上数据冲突问题。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种主从机控制方法，主机的485端口以及每个从机的485端口分别与RS485总线连接；主机的IO端口与其中一个从机的IO端口连接，该从机的IO端口与其他从机的IO端口依次串联；
所述控制方法包括：
主机发送报名信号至RS485总线，主机的IO端口发出触发信号；
从机在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；并通过其IO端口发送触发信号；
主机将接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存。
进一步的，所述控制方法还包括：
主机对发送报名回复信号的从机分配不同的序号，序号不同，对应的延迟时间不同；主机将序号通过RS485总线发送给相应的从机；
从机从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，根据序号延迟相应的时间后再应答。
又进一步的，主机根据接收到的报名回复信号的先后顺序对从机进行排序，分配不同的序号。
更进一步的，在所述主机将接收到的报名回复信号进行解析之前，所述方法还包括：
当主机发送完报名信号后，如果在第一设定时间内没有再接收到报名回复信号，则主机将接收到的报名回复信号进行解析，并且主机输出发送报名回复信号的从机。
再进一步的，主机发送查询信号至RS485总线；
从机从RS485总线上接收到查询信号时，如果从机有变化，则发送对应的变化信息至RS485总线；如果从机无变化，则发送无变化信息至RS485总线。
一种主从机控制系统，包括：
主机，其具有485端口、IO端口；所述主机的485端口与RS485总线连接；
多个从机，每个所述从机均具有485端口、IO端口；所述从机的485端口与RS485总线连接；其中一个从机的IO端口与主机的IO端口连接，该从机的IO端口与其他从机的IO端口依次串联；
其中，所述主机用于发送报名信号至RS485总线，且通过其IO端口发出触发信号；以及用于从RS485总线上接收报名回复信号，并对接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存；
所述从机用于在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；且通过其IO端口发送触发信号。
进一步的，所述主机还用于对发送报名回复信号的从机分配不同的序号，序号不同，对应的延迟时间不同；并将序号通过RS485总线发送给相应的从机；
所述从机还用于从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，根据序号延迟相应的时间后再应答。
又进一步的，所述主机还用于根据接收到的报名回复信号的先后顺序对从机进行排序，分配不同的序号。
更进一步的，所述主机还用于发送查询信号至RS485总线；
所述从机还用于从RS485总线上接收到查询信号时，如果有变化，则发送对应的变化信息至RS485总线；如果无变化，则发送无变化信息至RS485总线。
基于上述主从机控制系统的设计，本发明还提出了一种血液柜，包括所述的主从机控制系统，其中，所述主从机控制系统中的主机为控制板，所述主从机控制系统中的从机为RFID读写器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的主从机控制方法、控制系统及血液柜，主机发送报名信号至RS485总线，主机的IO端口发出触发信号；从机在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；并通过其IO端口发送触发信号；主机将接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存，实现了自动获取从机地址；当主机需要与目标从机通信时，主机发出包含有目标从机地址的指令至RS485总线，目标从机按照指令进行应答，其余从机不应答，避免RS485总线上发生数据冲突；因此，本实施例的主从机控制方法，实现了自动获取从机地址，简单方便；而且避免了RS485总线上发生数据冲突，保证RS485总线上通信畅通。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明所提出的主从机控制系统的一个实施例的结构框图；
图2是本发明所提出的主从机控制方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
针对目前传统RS485总线必须在人为配置地址的情况才能进行通信，操作不方便，以及容易发生数据冲突的问题，本发明提出了一种主从机控制方法、控制系统及血液柜，自动识别从机地址，解决了数据冲突的问题。下面，对本发明的主从机控制方法、控制系统及血液柜进行具体说明。
实施例一、
本实施例提出了一种主从机控制方法，其中，主机的485端口以及每个从机的485端口分别与RS485总线连接；主机的IO端口与其中一个从机的IO端口连接，该从机的IO端口与其他从机的IO端口依次串联。
主机的IO端口包括输入IO端口和输出IO端口。从机的IO端口包括输入IO端口和输出IO端口。假设一个主机和N个从机进行连接，连接关系如图1所示。
主机的485端口以及每个从机的485端口均与RS485总线连接。
主机的输出IO端口连接从机1的输入IO端口；
从机1的输出IO端口连接从机2的输入IO端口；
从机2的输出IO端口连接从机3的输入IO端口；
从机3的输出IO端口连接从机4的输入IO端口；
……
从机N-1的输出IO端口连接从机N的输入IO端口。
因此，主机、N个从机并联在RS485总线上；主机、N个从机通过输入IO端口、输出IO端口依次串联在一起。
本实施例的主从机控制方法具体包括下述步骤，参见图2所示。
步骤S1：主机发送报名信号至RS485总线，主机的IO端口发出触发信号。
主机通过其485端口发送报名信号至RS485总线，主机发送完报名信号后立即进入接收状态，并在一定时间内主机通过其IO端口（具体指输出IO端口）发出触发信号（触发信号为电平或脉冲信号）。
步骤S2：从机在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；并通过其IO端口（具体指输出IO端口）发送触发信号。
连接在RS485总线上的从机在接收到主机发送的报名信号后，进行状态切换，切换到报名状态。
当从机1的输入IO端口接收到主机的输出IO端口发出的触发信号后，从机1通过其485端口发出报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机1的地址；从机1发送完报名回复信号之后立即进入命令接收状态，并在一定时间内通过其输出IO端口发出触发信号。
当从机2的输入IO端口接收到从机1的输出IO端口发出的触发信号后，从机2通过其485端口发出报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机2的地址；从机2发送完报名回复信号之后立即进入命令接收状态，并在一定时间内通过其输出IO端口发出触发信号。
……
当从机N的输入IO端口接收到从机N-1的输出IO端口发出的触发信号后，从机N通过其485端口发出报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机1的地址；从机N发送完报名回复信号之后立即进入命令接收状态，并在一定时间内通过其输出IO端口发出触发信号。
步骤S3：主机将接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存。
主机解析所有接收到的报名回复信号，解析出各个从机地址并保存。
在主机将接收到的报名回复信号进行解析之前，所述方法还包括：当主机发送完报名信号后，如果在第一设定时间内没有再接收到报名回复信号，即判定报名结束，主机将所有接收到的报名回复信号进行解析，并且主机输出发送报名回复信号的从机，即输出（如打印出）报名成功的从机（如从机地址），供人为排查故障，便于排查出没有发出报名回复信号的从机。
报名结束后，当主机需要与目标从机通信时，主机发出包含有目标从机地址的指令至RS485总线，目标从机按照指令进行应答，其余从机不应答。
当主机需要与某个从机进行通信时，主机向RS485总线发出指令，指令中包含有目标从机的地址。连接在RS485总线上的从机在接收到的指令后，解析出从机地址，如果解析出的从机地址与自身地址一致，则该从机是目标从机，根据指令作出应答，将应答信号发送至RS485总线上；如果解析出的从机地址与自身地址不一致，则该从机不是目标从机，无需应答，从而防止RS485总线发生数据冲突。
本实施例的主从机控制方法，主机发送报名信号至RS485总线，主机的IO端口发出触发信号；从机在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；并通过其IO端口发送触发信号；主机将接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存，实现了自动获取从机地址；当主机需要与目标从机通信时，主机发出包含有目标从机地址的指令至RS485总线，目标从机按照指令进行应答，其余从机不应答，避免RS485总线上发生数据冲突；因此，本实施例的主从机控制方法，实现了自动获取从机地址，简单方便；而且避免了RS485总线上发生数据冲突，保证RS485总线上通信畅通。
作为本实施例的一种优选设计方案，主机对发送报名回复信号的从机分配不同的序号，序号不同，对应的延迟时间不同，并保存序号和对应的延迟时间；主机将序号和对应的延迟时间通过RS485总线发送给相应的从机。当从机从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，根据序号延迟相应的时间后再应答。由于各个从机的序号不同，延迟时间也不同，因此各个从机的应答时间也不同，从而避免RS485总线上发生数据冲突，保证RS485总线的正常通信。
例如，从机1的序号为1，对应的延迟时间为T1；从机2的序号为2，对应的延迟时间为T2；……，从机N的序号为N，对应的延迟时间为TN。
主机将包含有从机1地址、序号1、延迟时间T1的指令通过RS485总线发送给从机1，从机1接收指令，解析出序号1和延迟时间T1，并保存。
主机将包含有从机2地址、序号2、延迟时间T2的指令通过RS485总线发送给从机2，从机2接收指令，解析出序号2和延迟时间T2，并保存。
……
主机将包含有从机N地址、序号N、延迟时间TN的指令通过RS485总线发送给从机N，从机N接收指令，解析出序号N和延迟时间TN，并保存。
主机向RS485总线上发出具有广播模式的信号；
从机1从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，延迟T1再应答；
从机2从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，延迟T2再应答；
……；
从机N从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，延迟TN再应答；
T1、T2、T3、……、TN各不相同，因此从机1、从机2、……、从机N的应答时间各不相同，防止RS485总线上发生数据冲突。
在本实施例中，主机根据接收到的报名回复信号的先后顺序对从机进行排序，分配不同的序号，这样排序简单方便，便于实现。
从机的状态或者数据有可能发生变化，如果有变化，则暂存变化标识。主机发送查询信号至RS485总线；从机从RS485总线上接收到查询信号时，如果从机有变化，则发送对应的变化信息至RS485总线；如果从机无变化，则发送无变化信息至RS485总线。
当主机需要获知从机是否发生变化时，包括状态变化和数据变化，主机发送查询信号至RS485总线。从机从RS485总线上接收到查询信号时，如果从机有变化（状态发生变化或数据发生变化），则从机发送对应的变化信息至RS485总线；如果从机无变化（状态和数据均无变化），则发送无变化信息至RS485总线。主机通过向RS485总线上发送查询信号可以方便及时地获知从机状态。
为防止发生数据冲突，在完成报名操作后，主机可以根据存储的从机地址，按照一定的顺序逐个地址查询从机状态，因此查询信号包含目标从机地址，目标从机接收到查询信号后，发送相应的变化信息或无变化信息至RS485总线。例如，首先，主机发送包含从机1地址的查询信号至RS485总线，从机1应答；然后，主机发送包含从机2地址的查询信号至RS485总线，从机2应答；……，直至主机向所有报名成功的从机发送查询信号，获得所有报名成功的从机的变化情况。主机可以每隔一定时间逐个查询从机状态。
当然，查询信号也可以是广播模式，各个从机接收到广播模式的查询信号时，分别延迟不同的时间再应答，防止发生数据冲突。
本实施例的主从机控制方法，可以自动获取RS485总线上的从机地址；可以获取RS485总线上的从机的状态和数据变化；可以解决RS485总线上的数据冲突问题，保护RS485总线上的硬件设备。
本实施例的主从机控制方法，当主机发送报名信号至RS485总线上时，进入报名操作，即执行步骤S1、S2；当主机发送完报名信号后，如果在第一设定时间内没有再接收到报名回复信号，即判定报名结束，执行步骤S3。当主机发送查询信号至RS485总线上时，从机发送对应的变化信息或无变化信息至RS485总线。当主机接收到控制命令时，暂停查询操作，先完成控制命令后，再执行查询操作。
实施例二、
基于上述实施例一的主从机控制方法，本实施例二还提出了一种主从机控制系统，包括主机和多个从机，参见图1所示。
主机，其具有485端口、IO端口；主机的485端口与RS485总线连接。
每个从机均具有485端口、IO端口；从机的485端口与RS485总线连接；其中一个从机的IO端口与主机的IO端口连接，该从机的IO端口与其他从机的IO端口依次串联。
主机的IO端口包括输入IO端口和输出IO端口。从机的IO端口包括输入IO端口和输出IO端口。假设主从机控制系统包括一个主机和N个从机，连接关系如图1所示。
主机的485端口以及每个从机的485端口均与RS485总线连接。
主机的输出IO端口连接从机1的输入IO端口；
从机1的输出IO端口连接从机2的输入IO端口；
从机2的输出IO端口连接从机3的输入IO端口；
从机3的输出IO端口连接从机4的输入IO端口；
……
从机N-1的输出IO端口连接从机N的输入IO端口。
因此，主机、N个从机并联在RS485总线上；主机、N个从机通过输入IO端口、输出IO端口依次串联在一起。
主机用于发送报名信号至RS485总线，且通过其IO端口（具体指输出IO端口）发出触发信号；以及用于从RS485总线上接收报名回复信号，并对接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存。
从机用于在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；且通过其IO端口（具体指输出IO端口）发送触发信号。
报名结束后，当主机需要与目标从机通信时，主机发出包含有目标从机地址的指令至RS485总线，目标从机按照指令进行应答，其余从机不应答。
当主机需要与某个从机进行通信时，主机向RS485总线发出指令，指令中包含有目标从机的地址。连接在RS485总线上的从机在接收到的指令后，解析出从机地址，如果解析出的从机地址与自身地址一致，则该从机是目标从机，根据指令作出应答，将应答信号发送至RS485总线上；如果解析出的从机地址与自身地址不一致，则该从机不是目标从机，无需应答，从而防止RS485总线发生数据冲突。
具体的主从机控制系统的工作过程，已经在上述主从机控制方法中详述，此处不予赘述。
本实施例的主从机控制系统，主机发送报名信号至RS485总线，主机的IO端口发出触发信号；从机在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；并通过其IO端口发送触发信号；主机将接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存，实现了自动获取从机地址；当主机需要与目标从机通信时，主机发出包含有目标从机地址的指令至RS485总线，目标从机按照指令进行应答，其余从机不应答，避免RS485总线上发生数据冲突；因此，本实施例的主从机控制方法，实现了自动获取从机地址，简单方便；而且避免了RS485总线上发生数据冲突，保证RS485总线上通信畅通。
作为本实施例的一种优选设计方案，主机还用于对发送报名回复信号的从机分配不同的序号，序号不同，对应的延迟时间不同，并保存序号和对应的延迟时间；主机将序号和对应的延迟时间通过RS485总线发送给相应的从机。从机还用于从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，根据序号延迟相应的时间后再应答，由于各个从机的应答时间不同，避免RS485总线上发生数据冲突，保证RS485总线的正常通信。
本实施例中，主机还用于根据接收到的报名回复信号的先后顺序对从机进行排序，分配不同的序号，这样排序简单方便，便于实现。
本实施例中，主机还用于发送查询信号至RS485总线。从机还用于从RS485总线上接收到查询信号时，如果从机有变化（状态发生变化或数据发生变化），则从机发送对应的变化信息至RS485总线；如果从机无变化（状态和数据均无变化），则发送无变化信息至RS485总线。主机通过向RS485总线上发送查询信号可以方便及时地获知从机状态。
查询信号可以包含有目标从机地址，目标从机接收到查询信号后，发送相应的变化信息或无变化信息至RS485总线。查询信号也可以是广播模式，各个从机接收到广播模式的查询信号时，分别延迟不同的时间再应答，防止发生数据冲突。
实施例三、
本实施例三提出了一种血液柜，包括实施例二中的主从机控制系统，其中，主从机控制系统中的主机为控制板，主从机控制系统中的从机为RFID读写器，RFID读写器用于读取血液柜中的RFID标签。
血液柜内存储有多个血袋，每个血袋上均粘贴有RFID电子标签。每个RFID读写器与其通信范围内的RFID电子标签进行通信，可以获得RFID电子标签中存储的信息，也可以对RFID电子标签进行写操作。
本实施例的血液柜，通过设置主从机控制系统，实现了自动获取RFID读写器地址，简单方便；而且避免了RS485总线上发生数据冲突，保证RS485总线上通信畅通，保证血液柜的正常运行。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种主从机控制方法，其特征在于：主机的485端口以及每个从机的485端口分别与RS485总线连接；主机的IO端口与其中一个从机的IO端口连接，该从机的IO端口与其他从机的IO端口依次串联；
所述控制方法包括：
主机发送报名信号至RS485总线，主机的IO端口发出触发信号；
从机在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；并通过其IO端口发送触发信号；
主机将接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：
主机对发送报名回复信号的从机分配不同的序号，序号不同，对应的延迟时间不同；主机将序号通过RS485总线发送给相应的从机；
从机从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，根据序号延迟相应的时间后再应答。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：主机根据接收到的报名回复信号的先后顺序对从机进行排序，分配不同的序号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述主机将接收到的报名回复信号进行解析之前，所述方法还包括：
当主机发送完报名信号后，如果在第一设定时间内没有再接收到报名回复信号，则主机将接收到的报名回复信号进行解析，并且主机输出发送报名回复信号的从机。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
主机发送查询信号至RS485总线；
从机从RS485总线上接收到查询信号时，如果从机有变化，则发送对应的变化信息至RS485总线；如果从机无变化，则发送无变化信息至RS485总线。
6.一种主从机控制系统，其特征在于：包括：
主机，其具有485端口、IO端口；所述主机的485端口与RS485总线连接；
多个从机，每个所述从机均具有485端口、IO端口；所述从机的485端口与RS485总线连接；其中一个从机的IO端口与主机的IO端口连接，该从机的IO端口与其他从机的IO端口依次串联；
其中，所述主机用于发送报名信号至RS485总线，且通过其IO端口发出触发信号；以及用于从RS485总线上接收报名回复信号，并对接收到的报名回复信号进行解析，解析出从机地址并保存；
所述从机用于在接收到触发信号和报名信号时，发送报名回复信号至RS485总线，报名回复信号中包含从机地址；且通过其IO端口发送触发信号。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述主机还用于对发送报名回复信号的从机分配不同的序号，序号不同，对应的延迟时间不同；并将序号通过RS485总线发送给相应的从机；
所述从机还用于从RS485总线上接收到具有广播模式的信号时，根据序号延迟相应的时间后再应答。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述主机还用于根据接收到的报名回复信号的先后顺序对从机进行排序，分配不同的序号。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述主机还用于发送查询信号至RS485总线；
所述从机还用于从RS485总线上接收到查询信号时，如果有变化，则发送对应的变化信息至RS485总线；如果无变化，则发送无变化信息至RS485总线。
10.一种血液柜，其特征在于：包括如权利要求6至9中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统中的主机为控制板，所述控制系统中的从机为RFID读写器。
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