CN209248281U - 通信电路切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种通信电路切换电路。通信电路切换电路包括：检测电路、控制电路和切换电路，其中，检测电路，用于检测通信总线发送端的电平信号特征；控制电路，与检测电路电性连接，用于根据电平信号特征生成通信电路切换信号；切换电路，与控制电路电性连接，用于根据通信电路切换信号，切换通信总线所接入的通信电路。通过本实用新型，解决了相关技术中不同通信电路无法兼容的问题，实现了通信电路的自适应切换的技术效果。

Description

通信电路切换电路

技术领域

本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种通信电路切换电路。

背景技术

空调机组大多采用通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称为UART)通信，UART通信采用一主多从的总线拓扑，通信时序为主机点名，从机在规定时间应答。也有多联机采用控制器局域网络(Controller Area Network，简称为CAN)通信，CAN通信支持多主机通信，通信时序为只要总线空闲就可以发送数据，出现多个设备同时发送数据时，通过仲裁决定哪个设备优先发送，且一旦设备出现问题屏蔽自身发送。

现有的商用变频空调主板与驱动板的DSP之间的通信有的采用UART通信电路，有的采用CAN通信电路。由于不同的通信电路无法兼容，在后续软件配套驱动板时需要为不同的通信电路分别适配，从而导致软件开发周期加长，开发效率降低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种通信电路切换电路，以至少解决相关技术中不同通信电路无法兼容的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种通信电路切换电路，

所述通信电路切换电路包括：检测电路、控制电路和切换电路，其中，

所述检测电路，用于检测通信总线发送端的电平信号特征；

所述控制电路，与所述检测电路电性连接，用于根据所述电平信号特征生成通信电路切换信号；

所述切换电路，与所述控制电路电性连接，用于根据所述通信电路切换信号，切换通信总线所接入的通信电路。

通过本实用新型实施例提供的通信电路切换电路，采用检测电路检测通信总线发送端的电平信号特征；控制电路根据电平信号特征生成通信电路切换信号；切换电路根据通信电路切换信号，切换通信总线所采用的通信电路的方式，解决了相关技术中不同通信电路无法兼容的问题，实现了通信电路的自适应切换的技术效果。

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通信电路切换电路的拓扑结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的切换电路的电路图；

图3是根据本实用新型实施例的检测电路的电路图；

图4是根据本实用新型实施例的通信电路切换电路在系统中的连接关系示意图；

图5是根据本实用新型实施例的通信电路切换方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实施例中提供了一种切换电路，图1是根据本实用新型实施例的通信电路切换电路的拓扑结构示意图，如图1所示，该通信电路切换电路包括：检测电路1、控制电路2和切换电路3，其中，

检测电路1，用于检测通信总线发送端的电平信号特征；

控制电路2，与检测电路电性连接，用于根据电平信号特征生成通信电路切换信号；

切换电路3，与控制电路电性连接，用于根据通信电路切换信号，切换通信总线所接入的通信电路。

上述的通信电路切换电路优选设置在驱动板上，此时监测电路1用于检测驱动板的通信总线发送端的电平信号特征。

由于无论驱动板和主板之间是采用CAN通信电路还是UART通信电路，驱动板的通信总线接收端如果没有接收到与该通信电路相适应的正确数据，则驱动板将不会在规定时间(例如3s)内回复主板，即此时驱动板的通信总线发送端将在规定时间内都持续保持高电平(一般为大于4V)。因此，如果检测到驱动板的通信总线发送端一直保持高电平(不发送)，则说明目前实际采用的通信电路并非受到主板支持的通信电路，即主板采用了一种通信电路相适应的通信协议向驱动板发送了数据，而主板和驱动板之间的通信总线上实际接入的是另一种通信电路。在上述情况下，控制电路产生通信电路切换信号，并由切换电路根据通信电路切换信号来切换接入通信总线的通信电路，从而使得主板和驱动板之间的通信总线实际接入的通信电路与主板采用的通信协议相适应。可见，将上述电路应用到驱动板或者主板中，能够解决相关技术中主板和驱动板的不同通信电路无法兼容的问题，实现了通信电路的自适应切换的技术效果。

可选地，通信电路包括但不限于：UART通信电路和CAN通信电路。

可选地，

检测电路包括检测端和输出端，其中，检测端与通信总线发送端电性连接；控制电路包括输入端和输出端，控制电路的输入端与检测电路的输出端电性连接；切换电路包括输入端和动作端，切换电路的输入端与控制电路的输出端电性连接，控制电路的动作端用于根据通信电路切换信号，切换通信总线所接入的通信电路。

能够实现上述检测电路、控制电路、切换电路的功能的电路结构有多种，在本实用新型实施例中分别给出了一种较优的电路以实现上述电路的功能。

参考图2，切换电路包括：双刀继电器K1、继电器供电电源Vcc、第一线圈、第二线圈、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q3、第二三极管Q4、第一二极管D1和第二二极管D2，其中，

第一线圈和第二线圈缠绕在双刀继电器的控制侧铁芯上；继电器供电电源、第一线圈、第一三极管的集电极、第一三极管的发射极和GND端依次电性连接；继电器供电电源、第二线圈、第二三极管的集电极、第二三极管的发射极和GND端依次电性连接；第一二极管的正极与第一三极管的集电极电性连接，负极与继电器供电电源电性连接；第二二极管的正极与第二三极管的集电极电性连接，负极与继电器供电电源电性连接；第一电阻的一端与第一三极管的基极电性连接，另一端为一个切换电路的输入端；第二电阻的一端与第二三极管的基极电性连接，另一端为另一个切换电路的输入端；双刀继电器的一个动触点与通信总线发送端电性连接，与一个动触点对应的一对静触点分别与两个不同的通信总线的发送端电性连接，双刀继电器的另一个动触点与通信总线接收端电性连接，与另一个动触点对应的一对静触点分别与两个不同的通信总线的接收端电性连接，其中，在第一线圈通电时控制侧铁芯产生的磁场方向与第二线圈通电时控制侧铁芯产生的磁场方向相反。

通过上述的电路，当IO1接收到高电平，IO2接收到低电平时，Q3导通而Q4截止，此时双刀继电器左边的线圈(第一线圈)通电，右边的线圈(第二线圈)不通电，双刀继电器受到控制侧线圈产生的磁力的驱动而使得一对动静触点导通(如图2所示状态中动触点8和静触点7导通，动触点3和静触点4导通，此时通信电路为CAN通信电路)；当IO1接收到低电平，IO2接收到高电平时，Q3截止而Q4导通，此时双刀继电器右边的线圈(第二线圈)通电，左边的线圈(第一线圈)不通电，双刀继电器受到控制侧线圈产生的磁力的驱动而使得另一对动静触点导通(相对于图2所示状态而言，此时动触点8和静触点6导通，动触点3和静触点5导通，此时通信电路切换为UART通信电路)。

以上述的通信电路切换电路用于驱动板为例，图2中的AC3表示驱动板的通信总线发送端，BC3表示驱动板的通信总线接收端，UART-TX表示UART通信电路发送端，UART-TX与通信总线发送端电性连接，UART-RX表示UART通信电路接收端，UART-RX与通信总线接收端电性连接，CAN-H表示CAN通信电路发送端，CAN-H与通信总线发送端电性连接，CAN-L表示CAN通信电路接收端，CAN-L与通信总线接收端电性连接。

在上述电路结构中，采用两个线圈，通过控制两个线圈中的一个线圈通电，另一个线圈不通电的方式，实现双刀继电器触点状态的切换，从而实现不同通信电路与通信总线的连通或者断开。

在一些实施例中，可以对上述切换电路进行简化，采用一个线圈控制一对触点常闭的双刀继电器，在这一对触点常闭是双刀继电器默认将一个通信电路接入通信总线；当切换电路接收到一个高电平控制信号后，线圈通电，这一对触点断开，另一对触点连通，从而实现另一个通信电路接入通信总线。

控制电路可以由微控制单元(Microcontroller Unit，简称为MCU)或者数字信号处理器(Digital Singnal Processor，简称为DSP)来实现，优选该控制电路为具有通信总线的设备(例如驱动板)自身的MCU或DSP。优选地，该控制电路还用于实现在检测到通信总线接收端接收到数据的情况下，控制检测电路检测通信总线发送端的电平信号特征，并在电平信号特征为持续高电平的情况下，生成总线切换信号。

参考图3，检测电路包括：第三电阻R3、第四电阻R6、电容C1和运算放大器U3，其中，

运算放大器的输出端与运算放大器的反相输入端电性连接，运算放大器的输出端为检测电路的输出端；运算放大器的同相输入端与第三电阻的一端电性连接，另一端为检测电路的检测端；第二电阻串联在运算放大器的同相输入端和GND端之间；电容串联在运算放大器的同相输入端和GND端之间。

通过上述电路，实现了通信总线发送端AC3的电平信号特征的检测，并且上述电路呈现跟随器的特征，能够起到隔离通信总线发送端的作用，避免电平信号特征采集对通信总线发送端的干扰。

图4是根据本实用新型实施例的通信电路切换电路在系统中的连接关系示意图，如图4所示，主板与驱动板的DSP通过通信总线(粗实线)实现通信。通信电路切换电路中的检测电路与驱动板的通信总线发送端连接，切换电路通过UART通信电路或者CAN通信电路与驱动板的DSP连接，控制电路优选为驱动板的DSP或者由驱动板的DSP来实现其功能。通信电路切换电路可以切换选择驱动板的DSP与主板通信的通信总线实际接入的通信电路为哪一个。

在本实施例中还提供了一种通信电路切换方法，图5是根据本实用新型实施例的通信电路切换方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

步骤S501，检测通信总线发送端的电平信号特征；

步骤S502，判断电平信号特征是否为持续高电平；

步骤S503，在判断到电平信号特征为持续高电平的情况下，生成通信电路切换信号；

步骤S504，根据通信电路切换信号，切换通信总线所采用的通信电路。

可选地，在步骤S501中，检测通信总线发送端的电平信号特征包括：在检测到通信总线接收端接收到数据的情况下，或者在具有该通信总线的设备从上电开始的预定时间内，检测通信总线发送端的电平信号特征。上述方式通过在通信总线接收端接收到数据的情况下，或者在具有该通信总线的设备从上电开始的预定时间(例如从上电起开始计时的3S)内，才检测通信总线发送端的电平信号特征，能够避免在通信总线接收端没有收到数据的情况下，生成通信电路切换信号，导致错误的切换。

可选地，在步骤S503中，在判断到电平信号特征为持续高电平的情况下，生成通信电路切换信号。由于电平信号特征持续高电平表示通信总线发送端持续不发送，说明当前实际接入的通信电路与主板的通信协议不兼容，应当切换通信电路。

可选地，在判断到电平信号特征不为持续高电平的情况下，不生成通信电路切换信号。电平信号特征不为持续高电平，例如：呈现高低电平波动的特征，则表示通信总线发送端能够发送数据，可以说明当前实际接入的通信电路与主板的通信协议兼容，不需要切换通信电路，因此，这种情况下不生成通信电路切换信号。

在本实用新型的一些实施例中，还可以预先设置默认接入通信总线的通信电路为UART通信电路，或者CAN通信电路；当采用默认通信电路时，通信总线发送端持续不发送的情况下，则生成通信电路切换信号来进行通信电路的切换。

例如，当预先设置默认接入通信总线的通信电路为UART通信电路的情况下，配置切换电路使得IO2为高电平、IO1为低电平时UART通信电路接入通信总线；通过采集、检测通信总线发送端信号，如果采集信号电平持续3s一直为高电平(>4V)，则说明主板采用CAN总线通信方式；此时，切换电路的IO2为低电平，IO1为高电平，双刀继电器动作，使得CAN通信电路接入通信总线。

综上所述，通过本实用新型的上述通信电路切换方法和通信电路切换电路，在未知主板采用哪种总线通信时，可以通过采集判断电平的特性来分析出实际接入通信总线的通信电路是CAN通信电路还是UART通信电路，如果是UART通信电路，则保持默认的UART通信电路，否则进行电路切换，接通到CAN通信电路上。应用上述实施例，可以将主板与驱动板通信做成统一兼容，避免后续配套驱动板时考虑不同的通信总线问题；同时也为后续主板带多驱动采用CAN时做好预留升级，可以缩短开发周期，提高开发效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通信电路切换电路，其特征在于，所述通信电路切换电路包括：检测电路、控制电路和切换电路，其中，

所述检测电路，用于检测通信总线发送端的电平信号特征；

所述控制电路，与所述检测电路电性连接，用于根据所述电平信号特征生成通信电路切换信号；

所述切换电路，与所述控制电路电性连接，用于根据所述通信电路切换信号，切换通信总线所接入的通信电路。

2.根据权利要求1所述的通信电路切换电路，其特征在于，所述通信电路包括：UART通信电路和CAN通信电路。

3.根据权利要求1所述的通信电路切换电路，其特征在于，

所述检测电路包括检测端和输出端，其中，所述检测端与所述通信总线发送端电性连接；

所述控制电路包括输入端和输出端，所述控制电路的输入端与所述检测电路的输出端电性连接；

所述切换电路包括输入端和动作端，所述切换电路的输入端与所述控制电路的输出端电性连接，所述控制电路的动作端用于根据所述通信电路切换信号，切换所述通信总线所接入的通信电路。

4.根据权利要求3所述的通信电路切换电路，其特征在于，所述切换电路包括：双刀继电器、继电器供电电源、第一线圈、第二线圈、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第一二极管和第二二极管，其中，

所述第一线圈和所述第二线圈缠绕在所述双刀继电器的控制侧铁芯上；

所述继电器供电电源、所述第一线圈、所述第一三极管的集电极、所述第一三极管的发射极和GND端依次电性连接；

所述继电器供电电源、所述第二线圈、所述第二三极管的集电极、所述第二三极管的发射极和所述GND端依次电性连接；

所述第一二极管的正极与所述第一三极管的集电极电性连接，负极与所述继电器供电电源电性连接；

所述第二二极管的正极与所述第二三极管的集电极电性连接，负极与所述继电器供电电源电性连接；

所述第一电阻的一端与所述第一三极管的基极电性连接，另一端为一个切换电路的输入端；

所述第二电阻的一端与所述第二三极管的基极电性连接，另一端为另一个切换电路的输入端；

所述双刀继电器的一个动触点与所述通信总线发送端电性连接，与所述一个动触点对应的一对静触点分别与两个不同的通信总线的发送端电性连接，所述双刀继电器的另一个动触点与所述通信总线接收端电性连接，与所述另一个动触点对应的一对静触点分别与两个不同的通信总线的接收端电性连接；

其中，在所述第一线圈通电时所述控制侧铁芯产生的磁场方向与所述第二线圈通电时所述控制侧铁芯产生的磁场方向相反。

5.根据权利要求3所述的通信电路切换电路，其特征在于，所述检测电路包括：第三电阻、第四电阻、电容和运算放大器，其中，

所述运算放大器的输出端与所述运算放大器的反相输入端电性连接，所述运算放大器的输出端为所述检测电路的输出端；所述运算放大器的同相输入端与所述第三电阻的一端电性连接，所述第三电阻的另一端为所述检测电路的检测端；

所述第四电阻串联在所述运算放大器的同相输入端和GND端之间；

所述电容串联在所述运算放大器的同相输入端和所述GND端之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信电路切换电路，其特征在于，所述控制电路为数字信号处理器DSP。