CN116743621A - 一种通信系统的控制方法及空调 - Google Patents

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CN116743621A CN202310643204.6A CN202310643204A CN116743621A CN 116743621 A CN116743621 A CN 116743621A CN 202310643204 A CN202310643204 A CN 202310643204A CN 116743621 A CN116743621 A CN 116743621A
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Abstract

本发明公开了一种通信系统的控制方法及空调，所述通信系统包括主机模块、以及与所述主机模块连接的至少一个从机模块，所述控制方法包括：在所述通信系统处于正常通信状态时，检测连接所述主机模块与所述从机模块的信号线上的电气参数；根据所述电气参数判断所述信号线是否反接；若是，则切换所述信号线上的通信信号。与现有技术相比，本发明能够在主机模块与从机模块的通信期间，检测从机模块上RX信号上的电气参数，并根据检测的电气参数判断信号线是否反接，在反接时调换TX信号和RX信号，自动纠正信号线反接带来的通讯问题。

Description

一种通信系统的控制方法及空调
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是一种通信系统的控制方法及空调。
背景技术
现有多联机通过串口UART进行多主板之间通讯存在容易反接的缺陷，多主板通讯一主多从，主机的TX信号需要接到从机的RX信号，主机的RX信号需要接到从机的TX信号。在从机接入主机的实际接线过程中，容易混接，导致容易出现通讯故障。
现有的方案中无法准确判断主机与从机之间的信号线是否反接，无法进行自动纠正，会出现因信号线反接带来的通讯问题。
因此，如何设计一种通讯系统的控制方法及空调，能够检测主机与从机之间的信号线是否反接，并自动纠正，是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中，无法检测主机与从机之间的信号线是否反接的问题，本发明提出了一种通信系统的控制方法及空调。
本发明的技术方案为，提出了一种通信系统的控制方法，所述通信系统包括主机模块、以及与所述主机模块连接的至少一个从机模块，所述控制方法包括：
在所述通信系统处于正常通信状态时，检测连接所述主机模块与所述从机模块的信号线上的电气参数；
根据所述电气参数判断所述信号线是否反接；
若是，则切换所述信号线上的通信信号。
进一步，所述信号线包括用于传输RX信号的第一信号线、以及用于传输TX信号的第二信号线；
所述电气参数为所述从机模块上RX信号的电压参数。
进一步，根据所述电气参数判断所述信号线是否反接，包括：
检测所述从机模块上RX信号是否存在低电平信号；
若是，则判定所述主机模块与所述从机模块中的所述第一信号线与所述第二信号线为正接；
若否，则判定所述主机模块与所述从机模块中的所述第一信号线与所述第二信号线为反接；
进一步，在判定所述主机模块与所述从机模块中的所述第一信号线与所述第二信号线为反接时，切换所述信号线上的通信信号，包括：
切换所述从机模块中所述RX信号与所述TX信号的传输路径，使所述第一信号线和所述第二信号线上传输的通信信号与反接时传输的通信信号相反。
进一步，在切换所述信号线上的通信信号之后，所述控制方法还包括：
在所述主机模块与所述从机模块通信异常时，以预设周期切换所述第一信号线与所述第二信号线上的通信信号；
判断所述从机模块上的所述RX信号是否存在低电平信号；
若否，则判定所述主机模块所对应连接的从机模块的线序故障，并触发报警。
进一步，所述预设周期的时长为所述RX信号的周期的时长的一倍。
进一步，在检测所述信号线上的电气参数之前，所述控制方法还包括：
检测连接所述主机模块与所述从机模块的信号线上的总电流；
判断所述总电流是否大于阈值电流；
若是，则判定所述从机模块超载，并断开所述主机模块与所述从机模块的连接；
若否，则判定所述通信系统处于正常通信状态。
进一步，每个所述从机模块均连接有至少一个下拉电阻，所述从机模块通过所述下拉电阻确定地址码。
进一步，所述主机模块包括第一主控芯片和第一接线端子；
所述从机模块包括第二主控芯片和第二接线端子；
所述主机模块与所述从机模块通过所述第一接线端子和所述第二接线端子进行连接；
在所述第一接线端子与所述第一主控芯片之间串联有检流电阻、以及与所述检流电阻连接的低通滤波电路。
本发明还提出了一种空调，所述空调具有用于控制内外机通信的通信系统，所述通信系统采用上述控制方法。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
1、本发明能够通过检测信号线上的电气参数，判断信号线是否反接，并在判定信号线反接时，自动切换信号线上的通信信号，使第一信号线和第二信号线上传输的信号与反接时传输的信号相反，从而达到纠正信号线反接的问题；
2、本发明在将第一信号线和第二信号线上的通信信号进行切换后，进一步检测了该情况下主机模块与从机模块之间是否存在通信问题，以进一步确定主机模块此时所对应连接的从机模块是否存在线序故障，提高了系统的可靠性；
3、在进行反接检测之前，本发明还对信号线上的总电流进行了检测，以用于确定主机模块所搭载的从机模块是否超载，避免了因超载导致的后续异常问题的发生，提高了系统的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提出的通信系统的结构示意图；
图2为本发明整体的控制流程图；
图3为本发明中主机模块与从机模块通信正常时的通信示意图；
图4为本发明中主机模块与从机模块通信异常时的通信示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
现有的多联机通过串口UART进行多主板之间通讯存在容易反接的缺陷，然而现有技术中并不能准确的判断主机与从机之间的信号线是否反接，无法进行自动纠正，会出现因信号线反接带来的通讯问题。本发明的思路在于，通过检测连接主机模块与从机模块的信号线上的电气参数判断信号线是否反接，并在反接时切换通信信号，以避免因信号线反接带来的通讯问题。
请参见图3，其为主机模块与从机模块通信正常时的通信示意图，主机模块(图3中的主机即为上述主机模块)和从机模块(图3中的从机1、从机2……即为上述从机模块)均包括用于传输RX信号的第一信号线、以及用于传输TX信号的第二信号线，在正接情况下，主机模块的第一信号线连接到从机模块的第二信号线，此时主机的TX信号与从机的RX信号通信。如图3所示，正常情况下，在主机模块对从机模块进行点名后，主机模块发出的TX信号为一高电平信号，此时从机模块响应的RX信号为一低电平信号，该情况下主机模块和从机模块正常通信；
请参见图4，其为主机模块与从机模块通信异常时的通信示意图，参见图4中从机2部分，该情况下主机模块与从机模块出现反接问题，主机模块的第一信号线连接到从机模块的第一信号线，此时主机模块的RX信号与从机模块上RX信号通信，由于从机模块无法接收到主机模块的TX信号，从机模块响应的RX信号一直为高电平信号，如图3从机2部分，RX信号一直置于高电平状态。
对比图3以及图4，在主机模块与从机模块的信号线反接时，从机模块响应的RX信号一直为高电平，因此可以直接检测从机模块上RX信号是否存在低电平信号，即可确定出主机模块与从机模块之间是否反接，对此，对于一具有主机模块、以及至少一个与主机模块连接的从机模块的通信系统，本发明所提出的控制方法为：
在通信系统处于正常通信状态时，检测连接主机模块与从机模块的信号线上的电气参数；
根据电气参数判断信号线是否反接；
若是，则切换信号线上的通信信号。
基于图3和图4的通信示意图，本发明中设置上述电气参数为从机模块响应的RX信号的电压参数，也即RX信号的电平情况，若从机模块响应的RX信号不存在低电平信号，也即图4中从机2处的通信示意图，则表明主机模块与从机模块之间的信号线反接，反之则可以认定主机模块与从机模块之间的信号线正接。其中，本发明中在确定主机模块与从机模块之间的信号线反接时，还进行了通信信号的切换，从而保证主机模块与从机模块之间的正常通信。
对此，上述逻辑“根据电气参数判断信号线是否反接”包括：
检测RX信号是否存在低电平信号；
若是，则判定主机模块与从机模块中的第一信号线与第二信号线为正接；
若否，则判定主机模块与从机模块中的第一信号线与第二信号线为反接。
这里，主机模块与从机模块中的第一信号线与第二信号线为正接的意思为：主机模块的第一信号线与从机模块的第二信号线连接，主机模块的第二信号线爱与从机模块的第一信号线连接，此时主机模块的TX信号与从机模块上RX信号通信，主机模块的RX信号与从机模块的TX信号通信；
主机模块与从机模块中的第一信号线与第二信号线为反接的意思为：主机模块的第一信号线与从机模块的第一信号线连接，主机模块的第二信号线与从机模块的第一信号线连接，此时主机模块的TX信号与从机模块的TX信号通信，主机模块的RX信号与从机模块上RX信号通信。
请参见图3及图4，正接情况下主机模块的TX信号与从机模块上RX信号通信，反接情况下主机模块的RX信号与从机模块上RX信号通信，因此只用切换从机模块中RX信号与TX信号的传输路径即可实现主机模块与从机模块的正常通信。
如下例：主机模块与从机模块反接时，其接线情况为主机模块的第一信号线连接到从机模块的第一信号线，主机模块的第二信号线连接到从机模块的第二信号线，此时导致主机模块传输的TX信号与从机模块的TX信号进行通信，主机模块传输的RX信号与从机模块上RX信号进行通信，从而出现通信异常。本发明中将从机模块中RX信号与TX信号的传输路径切换后，此时从机模块的第一信号线用于传输TX信号，其连接到主机模块中用于传输RX信号的第一信号线，此时恰好可以保证主机模块传输的RX信号与从机模块的TX信号进行通信，同样的，切换后从机模块的第二信号线用于传输RX信号，其连接到主机模块中用于传输TX信号的蝶儿信号线，恰好可以保证主机模块传输的TX信号与从机模块上RX信号进行通信，此时主机模块与从机模块之间的通信逻辑满足图3所示的通信逻辑，即主机模块和从机模块之间可以正常通信。
具体的，依据上述切换逻辑，上述逻辑“切换信号线上的通信信号”包括以下逻辑：
切换从机模块中RX信号与TX信号的传输路径，使第一信号线和第二信号线上传输的信号与反接时传输的信号相反。
这里，由于从机模块传输的信号只包括RX信号与TX信号，因此在确定主机模块与从机模块中的第一信号线与第二信号线为反接时，将从机模块中第一信号线和第二信号线上传输的信号与反接时传输的信号相反即可保证主机模块与从机模块的正常通信。其中，这里所指的“相反”是指与此前的信号不同，如第一信号线反接时传输的信号为RX信号，切换为信号相反即为第一信号线传输的信号为TX信号。具体切换后满足正常通信的逻辑在前文已有描述，在此不再说明。
请参见图1，在从机模块中具有第二主控芯片(图1中的主芯片U1)，上述切换逻辑可以通过预先设置在该第二主控芯片中的内部程序进行实现，以保证主机模块与从机模块之间的正常通信。
请参见图4，在反接情况下，RX信号实则为一直处于高电平状态，因此在本发明其他实施例中，还可以将上述反接的判断逻辑设置为：
检测从机模块上RX信号是否一直为高电平信号；
若是，则判定主机模块与从机模块中的第一信号线与第二信号线为反接；
若否，则判定主机模块与从机模块中的第一信号线与第二信号线为正接。
更进一步的，本发明在切换信号线上的通信信号之后，上述控制方法还包括以下步骤：
在主机模块与从机模块通信异常时，以预设周期切换第一信号线与第二信号线上的通信信号；
判断RX信号是否存在低电平信号；
若否，则判定主机模块所对应连接的从机模块的线序故障，并触发报警。
该步骤是用于进一步判断从机模块是否存在线序故障的问题，进一步判断通信异常的问题为反接问题还是线序故障问题。其仅在切换信号线上的通信信号之后，且主机模块与从机模块仍然通信异常时(若在切换信号线上的通信信号之后，主机模块与从机模块之间能够正常通信，则通信系统正常，该情况下无需进一步判断)执行，通过以预设周期切换第一信号线与第二信号线上的通信信号，判断从机模块上的RX信号是否存在低电平信号，来确定主机模块所对应连接的从机模块是否存在线序故障的问题。
若判定为否，则表明存在线序问题，导致从机模块上RX信号始终为高电平的原因为从机模块的线序问题，此时需要触发报警以提醒用户需要进行维修；
这里，若判定为是，则表明主机模块与从机模块之间可以正常通信，从机模块上并不存在线序问题。
进一步的，在本发明一优选实施例中，上述预设周期的时长设置为RX信号的周期的时长的一倍。
进一步的，上述判断逻辑的前提条件为“在通信系统处于正常通信状态时”，因此，本发明在检测连接主机模块与从机模块的信号线上的电气参数之前，还包括检测通信系统是否处于正常通信状态的步骤，具体的，包括以下逻辑：
检测连接主机模块与从机模块的信号线上的总电流；
判断总电流是否大于阈值电流；
若是，则判定从机模块超载，并断开主机模块与从机模块的连接；
若否，则判定通信系统处于正常通信状态。
其中，本发明中的通信系统包括一个主机模块、以及至少一个从机模块，由于主机模块的运行能力有限，其能够搭载的从机模块有限，因此需要通过上述检测以保证系统能够正常运行，确保系统的安全性。在主机模块连接多个从机模块时，每个从机模块上均有电流流向主机模块，因此本发明中通过检测连接主机模块与从机模块的信号线上的总电流，即可确定主机模块所连接的从机模块是否超载。由于总电流的大小与其搭载的从机模块数量成正比，因此在该总电流大于阈值电流时，可以认定为主机模块搭载的从机模块超载，反之则可以认定为通信系统未超载，处于正常通信状态。
其中，阈值电流根据主机模块所能搭载的最大从机模块数量设置，设置为主机模块搭载最大数量从机模块时的电流，因此，在确定上述总电流大于该阈值电流时，即可确定主机模块所搭载的从机模块超载。
在本发明其他实施例中，还可以为阈值电流设定一定的裕量，如主机模块搭载最大数量从机模块时的电流为A，此时可以设置为阈值电流为B，该B略小于A，具体可以设置为B＝0.9A，这样可以保证在上述总电流大于阈值电流时，主机模块所搭载的从机模块不会立刻超载，方便用户及时对主机模块所搭载的从机模块数量进行调整。
进一步的，在主机模块中包括有一第一主控芯片，该第一主控芯片中设置有储存器，该储存器中存有所有从机模块的地址，由于本发明中存在多个从机模块，因此本发明还需要为每个从机模块设置地址码，以区分所有的从机模块。本发明中通过下拉电阻进行设置，使每个从机模块均连接有至少一个下拉电阻。如图1所示，每个从机模块均包括m个I/O口，分别为I/O-1、I/O-2、I/O-3……I/O-m，通过为所有的I/O口分配下拉电阻，可以有2^m个组合，其每个组合对应一个地址码，使得每个从机模块均得到唯一一个地址。
如下例：对每个I/O口，连接有下拉电阻是输出低电平(可以表示为0)，不连接下拉电阻时输出高电平(可以表示为1)，对具有3个I/O口(分别为I/O-1、I/O-2、I/O-3)的从机模块，其具有2^3＝8中组合，如I/O-1接下拉电阻、I/O-2和I/O-3不接下拉电阻，此时从机模块的地址码可以表示为011，其能够作为表示该从机模块的地址码。通过下拉电阻的设置，其地址码可以设置设置有000、001、011、010、100、101、110、111等8种情况，以确定8个地址码来区别各从机模块。
通过该设计方式可以采用最少的地址码对多个从机模块进行区分，极大程度的节省了I/O口的使用资源(2^m个从机模块只需要使用m个I/O口即可做到区分)。
请参见图1，本发明中主机模块包括第一主控芯片(图1中的主芯片U2)和第一接线端子(图1中的端口CN2)；
从机模块包括第二主控芯片(图1中的主芯片U1)和第二接线端子(图1中的端口CN1)；
主机模块与从机模块通过第一接线端子和第二接线端子进行连接；
在第一接线端子与第一主控芯片之间串联有检流电阻(图1中的电阻R4)、以及与检流电阻连接的低通滤波电路(图1中的电阻R1和电容C1组成的电路部分)。
请参见图2，下面结合具体流程对本发明进行说明：
在开始时，主机(也即主机模块)预先存储有n个子机地址码，并设定各项参数，主机与从机(也即从机模块)通信周期为T，从机实时监测其信号线上的RX信号，主机周期轮询对自己n个子机地址码进行点名，从机以200％*T(T为RX信号的周期)对调TX信号与RX信号所搭载的信号线，同时主机实时采样地线回路上的总电流(也即上述连接主机模块与从机模块的信号线上的总电流)；
开始后，主机先以第一组线序与从机相连；
当总电流超过设定的阈值电流时，判定主机连接的从机超载，并报故障提示用户，此时需要断开主机模块与从机模块的连接；
当总电流未超过设定的阈值电流时，此时通过主机的第二信号线(用于传输TX信号)对从机轮询发出点名信号，此时从机实时监控其RX信号的电平状态，判断是否存在低电平信号；
若存在低电平信号，则表明主机与从机中的第一信号线与第二信号线为正接，并在数据确定成功后，结束运行，反之若数据确认失败，则报对应从机通讯数据错误；
若不存在低电平信号，此时初步确定为主机与从机中的第一信号线与第二信号线为反接，并通过从机内预先存储的内部程序将TX信号和RX信号所搭载的信号线进行对调，然后通过主机的第二信号线(用于传输TX信号)进行下一轮点名，从机实时监控RX信号上的电平状态，判断是否有低电平信号；
若有，则表明此时主机与从机中的第一信号线与第二信号线为正接，并在数据确认成功后结束程序；
若无，则判定主机对应连接的从机线序故障，此时从机继续以200％T周期对调TX信号和RX信号所搭载的信号线。
本发明还提出了一种空调，其具有用于控制内外机通信的通信系统，上述通信系统采用上述控制方法。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
1、本发明能够通过检测信号线上的电气参数，判断信号线是否反接，并在判定信号线反接时，自动切换信号线上的通信信号，使第一信号线和第二信号线上传输的信号与反接时传输的信号相反，从而达到纠正信号线反接的问题；
2、本发明在将第一信号线和第二信号线上的通信信号进行切换后，进一步检测了该情况下主机模块与从机模块之间是否存在通信问题，以进一步确定主机模块此时所对应连接的从机模块是否存在线序故障，提高了系统的可靠性；
3、在进行反接检测之前，本发明还对信号线上的总电流进行了检测，以用于确定主机模块所搭载的从机模块是否超载，避免了因超载导致的后续异常问题的发生，提高了系统的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通信系统的控制方法，所述通信系统包括主机模块、以及与所述主机模块连接的至少一个从机模块，其特征在于，所述控制方法包括：
在所述通信系统处于正常通信状态时，检测连接所述主机模块与所述从机模块的信号线上的电气参数；
根据所述电气参数判断所述信号线是否反接；
若是，则切换所述信号线上的通信信号。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述信号线包括用于传输RX信号的第一信号线、以及用于传输TX信号的第二信号线；
所述电气参数为所述从机模块上RX信号的电压参数。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据所述电气参数判断所述信号线是否反接，包括：
检测所述从机模块上RX信号是否存在低电平信号；
若是，则判定所述主机模块与所述从机模块中的所述第一信号线与所述第二信号线为正接；
若否，则判定所述主机模块与所述从机模块中的所述第一信号线与所述第二信号线为反接。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在判定所述主机模块与所述从机模块中的所述第一信号线与所述第二信号线为反接时，切换所述信号线上的通信信号，包括：
切换所述从机模块中所述RX信号与所述TX信号的传输路径，使所述第一信号线和所述第二信号线上传输的通信信号与反接时传输的通信信号相反。
5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在切换所述信号线上的通信信号之后，所述控制方法还包括：
在所述主机模块与所述从机模块通信异常时，以预设周期切换所述第一信号线与所述第二信号线上的通信信号；
判断所述从机模块上的所述RX信号是否存在低电平信号；
若否，则判定所述主机模块所对应连接的从机模块的线序故障，并触发报警。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述预设周期的时长为所述RX信号的周期的时长的一倍。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在检测所述信号线上的电气参数之前，所述控制方法还包括：
检测连接所述主机模块与所述从机模块的信号线上的总电流；
判断所述总电流是否大于阈值电流；
若是，则判定所述从机模块超载，并断开所述主机模块与所述从机模块的连接；
若否，则判定所述通信系统处于正常通信状态。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，每个所述从机模块均连接有至少一个下拉电阻，所述从机模块通过所述下拉电阻确定地址码。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述主机模块包括第一主控芯片和第一接线端子；
所述从机模块包括第二主控芯片和第二接线端子；
所述主机模块与所述从机模块通过所述第一接线端子和所述第二接线端子进行连接；
在所述第一接线端子与所述第一主控芯片之间串联有检流电阻、以及与所述检流电阻连接的低通滤波电路。
10.空调，所述空调具有用于控制内外机通信的通信系统，其特征在于，所述通信系统采用如权利要求1至9任意一项权利要求所述的控制方法。
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