CN205050135U - 用于单片机的通信电路和料理机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于单片机的通信电路和料理机。其中，该通信电路包括：第一传输电路，与主控芯片连接；第二传输电路，与被控芯片连接；一条电源通信线，连接在第一传输电路与第二传输电路之间，主控芯片与被控芯片通过第一传输电路、电源通信线以及第二传输电路进行通信；供电电路，与电源通信线连接，主控芯片通过电源通信线为供电电路充电；供电电路与被控芯片连接，用于为被控芯片供电。通过本实用新型，解决了现有的通信方式采用多根连接线而导致单片机芯片资源浪费的技术问题，以达到节省单片机I/O口资源，降低硬件成本，且便于总线扩展和维护的目的。

Description

用于单片机的通信电路和料理机

技术领域

本实用新型涉及单片机通信领域，具体而言，涉及一种用于单片机的通信电路和料理机。

背景技术

随着家电产品的功能越来越多，要求每一个电路板模块之间的通信结构更为简洁，所以一个产品通常需要两个甚至更多的单片机来满足产品的需求。每个产品中所用的单片机之间需要通信，通常单片机之间的通信方式有SPI(SerialPeripheralInterface的缩写，即串行外设接口)、IIC(Inter-IntegratedCircuit的缩写，即集成电路总线)和时钟通信等，这几种通信方式都需要电路板之间有电源线，地线，通信线连接，且其中的电源线和通信线是分开的，一般需要4到5根连接线才可以完成通信，因此现有的这几种通信方式大大增加了整机的成本，同时又会占用大量的单片机管脚资源和芯片的运行资源。

针对现有的通信方式采用多根连接线而导致单片机芯片资源浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种用于单片机的通信电路和料理机，以至少解决现有的通信方式采用多根连接线而导致单片机芯片资源浪费的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种用于单片机的通信电路，用于家电设备，该通信电路包括：第一传输电路，与主控芯片连接；第二传输电路，与被控芯片连接；一条电源通信线，连接在所述第一传输电路与所述第二传输电路之间，所述主控芯片与所述被控芯片通过所述第一传输电路、所述电源通信线以及所述第二传输电路进行通信；供电电路，与所述电源通信线连接，所述主控芯片通过所述电源通信线为所述供电电路充电；所述供电电路与所述被控芯片连接，用于为所述被控芯片供电。

进一步地，所述供电电路包括：第一二极管，正极与所述电源通信线连接；电解电容，阳极与所述第一二极管的负极连接，阴极接地，所述电解电容的阳极与所述被控芯片的电源接口连接。

进一步地，所述第一传输电路包括：第一三极管，基极与所述主控芯片的输入输出I/O接口连接，发射极与所述电源通信线连接于第一节点，集电极与直流电源连接；第二二极管，正极与所述电源通信线连接，负极与所述主控芯片的所述I/O接口连接。

进一步地，所述第一传输电路还包括：第一电阻，第一端与所述主控芯片的所述I/O接口连接，第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电阻的第二端也与所述第二二极管的负极连接；第二电阻，第一端与所述第一三极管的发射极连接于所述第一节点，第二端接地。

进一步地，所述第二传输电路包括：第二三极管，基极与所述被控芯片的输入输出I/O接口连接，发射极与所述电源通信线连接于第二节点，集电极与直流电源连接；第三二极管，正极与所述电源通信线连接于所述第二节点，负极与所述被控芯片的所述I/O接口连接。

进一步地，所述第二传输电路还包括：第三电阻，第一端与所述第二三极管的基极连接，第二端与所述被控芯片的所述I/O接口连接，所述第三电阻的第一端还与所述第三二极管的负极连接；第四电阻，第一端与所述第二三极管的发射极连接，第二端接地。

进一步地，所述主控芯片的电源接口与直流电源连接。

进一步地，所述直流电源的电压大于1V小于10V。

进一步地，所述被控芯片包括按键芯片。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种料理机，该料理机包括:上述用于单片机的通信电路。

在本实用新型实施例中，主控芯片与被控芯片通过电源通信线单线连接，在主控芯片与被控芯片之间不进行通信时，电源通信线作为电源线，主控芯片通过电源通信线为供电电路充电；在主控芯片与被控芯片之间进行通信时，电源通信线作为通信线，主控芯片与被控芯片通过第一传输电路、电源通信线以及第二传输电路进行通信，其中，供电电路为被控芯片供电。通过上述实施例，主控芯片和被控芯片之间只用一根电源通信线，通过该电源通信线实现主控芯片和被控芯片之间的通信和供电，解决了现有的通信方式采用多根连接线而导致单片机芯片资源浪费的技术问题，以达到节省单片机I/O口资源，降低硬件成本，且便于总线扩展和维护的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种用于单片机的通信电路的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的用于单片机的通信电路的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的另一种可选的用于单片机的通信电路的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的又一种可选的用于单片机的通信电路的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本实用新型实施例，提供了一种用于单片机的通信电路的实施例。

图1是根据本实用新型实施例的一种用于单片机的通信电路的示意图，如图1所示，该通信电路包括：第一传输电路11、第二传输电路13、电源通信线15以及供电电路17。

第一传输电路11，与主控芯片12连接。

第二传输电路13，与被控芯片14连接。

一条电源通信线15，连接在第一传输电路与第二传输电路之间，主控芯片与被控芯片通过第一传输电路、电源通信线以及第二传输电路进行通信。

供电电路17，与电源通信线连接，主控芯片通过电源通信线为供电电路充电。

供电电路与被控芯片连接，用于为被控芯片供电。

通过本实用新型，主控芯片与被控芯片通过一条电源通信线单线连接，在主控芯片与被控芯片之间不进行通信时，电源通信线作为电源线，主控芯片通过电源通信线为供电电路充电；在主控芯片与被控芯片之间进行通信时，电源通信线作为通信线，主控芯片与被控芯片通过第一传输电路、电源通信线以及第二传输电路进行通信，其中，供电电路为被控芯片供电。通过上述实施例，主控芯片和被控芯片之间只用一根电源通信线，通过该电源通信线实现主控芯片和被控芯片之间的通信和供电，解决了现有的通信方式采用多根连接线而导致单片机芯片资源浪费的问题，以达到节省单片机I/O口资源，降低硬件成本，且便于总线扩展和维护的目的。

可选地，主控芯片可以为主控单片机。

上述的被控芯片可以包括按键芯片(即按键单片机)。

可选地，本实用新型采用将传统的通信方式中分开的电源线和通信线合并为一根连接线(即上述的电源通信线)的方式，增加了供电电路，在主控单片机和按键单片机之间不进行通信时，将该连接线作为电源线，主控单片机通过该连接线给供电电路充电；在主控单片机和按键单片机之间不进行通信，将该连接线作为信号线时，主控单片机与按键单片机通过第一传输电路、电源通信线以及第二传输电路进行通信。其中，供电电路给按键单片机供电。

可选地，供电电路可以包括：如图2所示的第一二极管D1，正极与电源通信线连接；电解电容C02，阳极与第一二极管的负极连接，阴极接地，电解电容的阳极与被控芯片的电源接口连接。

具体地，在主控芯片和被控芯片之间不进行通信时，将电源通信线作为电源线，主控芯片通过该电源通信线给电解电容充电；在主控单片机和按键单片机之间不进行通信时，将该电源通信线作为信号线，电解电容给被控芯片供电。

通过上述实施例，可以通过供电电路给被控芯片提供电源，无需增加额外的供电电源，减少了硬件开支。

可选地，第一传输电路可以包括：如图2所示的第一三极管Q1，基极与主控芯片的输入输出I/O接口连接，发射极与电源通信线连接于第一节点A，集电极与直流电源连接；第二二极管D2，正极与电源通信线连接，负极与主控芯片的I/O接口连接。第一传输电路还包括：第一电阻R1，第一端与主控芯片的I/O接口连接，第二端与第一三极管的基极连接，第一电阻的第二端也与第二二极管的负极连接；第二电阻R2，第一端与第一三极管的发射极连接于第一节点A，第二端接地。

第二传输电路包括：如图2所示的第二三极管Q2，基极与被控芯片的输入输出I/O接口连接，发射极与电源通信线连接于第二节点B，集电极与直流电源连接；第三二极管D3，正极与电源通信线连接于第二节点B，负极与被控芯片的I/O接口连接。第二传输电路还包括：第三电阻R3，第一端与第二三极管的基极连接，第二端与被控芯片的I/O接口连接，第三电阻的第一端还与第三二极管的负极连接；第四电阻R4，第一端与第二三极管的发射极连接，第二端接地。

上述实施例中的第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻均可以为限流电阻。

上述实施例的主控芯片的电源接口与直流电源连接，直流电源的电压大于1V小于10V。

进一步可选地，直流电源的电压可以为5V。

具体地，结合上述实施例，并结合图2详细介绍用于单片机的通信电路的电路结构。

如图2所示，在一种可选的实施例中，主控单片机U1和被控单片机U2的1脚(即接地引脚GND)接地，主控单片机U1的2脚(即电源VCC)可以为5V直流电压，被控单片机U2的2脚(即电源VCC)与电解电容C02的阳极连接。当主控单片机U1和被控单片机U2之间不进行通信时，主控单片机U1的3脚(即I/O接口)作为I/O输出口，当该输出口输出高电平时，第一三极管Q1导通，A点(即第一节点)的电压为5V，此时第一二极管D1导通，主控单片机U1给被控单片机U2供电和给电解电容C02充电。

当主控单片机U1和被控单片机U2之间进行通信，且主控单片机U1给被控单片机U2发送数据时，主控单片机U1的3脚作为I/O输出口，且当该输出口为低电平时开始通信，此时检测到A点的电压为高电平，被控单片机U2的3脚作为I/O输入口，主控单片机U1通过第一三极管Q1、第三二极管D3和第三电阻R3给被控单片机U2发送数据，且主控单片机U1一次发送一个8位的数据。

在被控单片机U2接收到主控单片机U1发送的数据之后，被控单片机U2给主控单片机U1回复数据。在该种通信情况下，主控单片机U1的3脚作为I/O输入口，A点的电压为低电平，被控单片机U2的3脚检测到的电平为低电平，此时将被控单片机U2的3脚作为I/O输出口，被控单片机U2通过第二三极管Q2、第二二极管D2和第一电阻R1给主控单片机U1发送一个或两个8位的数据，主控单片机U1通过通信协议即可知道被控单片机U2回复的数据的信息，如，在被控单片机为按键单片机的情况下，主控单片机U1通过通信协议即可知道按键单片机采集的信息或者按键单片机发送的其他数据。

可选地，如图2所示，上述的第一三极管Q1的集电极连接的直流电源可以为5V直流电压，第二三极管Q2的集电极连接的直流电源可以为5V直流电压，第一节点A与第二节点B的电压相同。

在上述实施例中，主控单片机通过电源通信线给供电电路充电，在到达充电时间之后，主控单片机和被控单片机之间开始通信。主控单片机给被控单片机发送数据，在被控单片机接收到主控单片机发送的数据之后，被控单片机给主控单片机回复数据，在主控单片机接收到被控单片机回复的结束数据时，主控单片机和被控单片机完成一次通信。

因主控单片机和被控单片机之间进行通信的需要，设计一种单线双向双机通信协议，实现主控单片机和被控单片机之间的实时通信。上述的单线即只有1根数据线，系统中的数据交换、控制和电源都由这根数据线完成。

可选地，上述的主控单片机给被控单片机发送数据时，通信协议存在一个开始位、一个数据位和一个结束位，如表1所示的主发从收的数据表。下面结合图3说明主发从收的通信时序，如图3所示，主控单片机给被控单片机发送数据的具体实现过程如下：当主控单片机和被控单片机之间不进行通信时，主控单片机的3脚作为I/O输出口，该输出口一直输出0XFF高电平；在开始通信时，将0X55低电平作为开始位开始通信，数据位是一个8位的数据，包含0X00到0XFF共计16个数据，数据发送完成后，用0XFF作为结束位，此时主控单片机给被控单片机发送数据的通信过程完成。

表1

未通信前	开始位	数据位	结束位
				0XFF	0X55	D0	0XFF

可选地，在被控单片机接收到主控单片机发送的数据之后，被控单片机给主控单片机回复数据，此时通信协议存在一个响应位、两个数据位和一个结束位，如表2所示的从发主收的数据表。下面结合图4说明从发主收的通信时序，如图4所示，被控单片机给主控单片机回复数据的具体实现过程如下：在被控单片机接收到主控单片机发送的数据之后，被控单片机的3脚作为I/O输出口，被控单片机将0X55作为响应位回复主控单片机，然后发送两个8位字节的数据，数据发送完成之后，用0XAA作为结束位，此时主控单片机和被控单片机完成一次通信。

表2

响应位	数据位	数据位	结束位
				0X55	D0	D1	0XAA

在一种可选的实施例中，被控单片机接收到主控单片机发送的数据之后，被控单片机给主控单片机回复数据，此时通信协议可以存在一个响应位、一个数据位和一个结束位。

通过上述实施例，由于单片机的主要任务是信号处理，所以要求通信占用的时间越少越好，而且通信的数据量也不大，上述的单线双向双机通信协议正是基于该类问题设计的，在采用该通信协议时，主控芯片一次发送一个数据，被控芯片一次回复一个或两个数据，故占用的单片机的时间非常少。另外，在该通信协议中，存在一个开始位，两个结束位和一个响应位，这些为数据的合法性提供了依据，由于主控芯片和被控芯片之间的通信只需传输按键值、信号值等数据，故数据量一般用不到8位，因此多余的数据位可作为校验等，以保证数据的真实性。

实施例2

根据本实用新型实施例，还提供了一种料理机的实施例，该料理机包括上述实施例1的用于单片机的通信电路。

通过本实用新型，主控芯片与被控芯片通过电源通信线单线连接，在主控芯片与被控芯片之间不进行通信时，电源通信线作为电源线，主控芯片通过电源通信线为供电电路充电；在主控芯片与被控芯片之间进行通信时，电源通信线作为通信线，主控芯片与被控芯片通过第一传输电路、电源通信线以及第二传输电路进行通信，其中，供电电路为被控芯片供电。通过上述实施例，主控芯片和被控芯片之间只用一根电源通信线，通过该电源通信线实现主控芯片和被控芯片之间的通信和供电，解决了现有的通信方式采用多根连接线而导致单片机芯片资源浪费的问题，以达到节省单片机I/O口资源，降低硬件成本，且便于总线扩展和维护的目的。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本实用新型所要保护的电路以及构成该电路的各个组件都是一种具有确定形状、构造且占据一定空间的实体产品。如与门、非门、电阻及放大器等电子器件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于单片机的通信电路，其特征在于，用于家电设备，包括：

第一传输电路，与主控芯片连接；

第二传输电路，与被控芯片连接；

一条电源通信线，连接在所述第一传输电路与所述第二传输电路之间，所述主控芯片与所述被控芯片通过所述第一传输电路、所述电源通信线以及所述第二传输电路进行通信；

供电电路，与所述电源通信线连接，所述主控芯片通过所述电源通信线为所述供电电路充电；

所述供电电路与所述被控芯片连接，用于为所述被控芯片供电。

2.根据权利要求1所述的通信电路，其特征在于，所述供电电路包括：

第一二极管，正极与所述电源通信线连接；

电解电容，阳极与所述第一二极管的负极连接，阴极接地，所述电解电容的阳极与所述被控芯片的电源接口连接。

3.根据权利要求1所述的通信电路，其特征在于，所述第一传输电路包括：

第一三极管，基极与所述主控芯片的输入输出I/O接口连接，发射极与所述电源通信线连接于第一节点，集电极与直流电源连接；

第二二极管，正极与所述电源通信线连接，负极与所述主控芯片的所述I/O接口连接。

4.根据权利要求3所述的通信电路，其特征在于，所述第一传输电路还包括：

第一电阻，第一端与所述主控芯片的所述I/O接口连接，第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电阻的第二端也与所述第二二极管的负极连接；

第二电阻，第一端与所述第一三极管的发射极连接于所述第一节点，第二端接地。

5.根据权利要求1所述的通信电路，其特征在于，所述第二传输电路包括：

第二三极管，基极与所述被控芯片的输入输出I/O接口连接，发射极与所述电源通信线连接于第二节点，集电极与直流电源连接；

第三二极管，正极与所述电源通信线连接于所述第二节点，负极与所述被控芯片的所述I/O接口连接。

6.根据权利要求5所述的通信电路，其特征在于，所述第二传输电路还包括：

第三电阻，第一端与所述第二三极管的基极连接，第二端与所述被控芯片的所述I/O接口连接，所述第三电阻的第一端还与所述第三二极管的负极连接；

第四电阻，第一端与所述第二三极管的发射极连接，第二端接地。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的通信电路，其特征在于，所述主控芯片的电源接口与直流电源连接。

8.根据权利要求7所述的通信电路，其特征在于，所述直流电源的电压大于1V小于10V。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的通信电路，其特征在于，所述被控芯片包括按键芯片。

10.一种料理机，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的用于单片机的通信电路。