CN209593428U - 一种复用型单线总线通讯电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种复用型单线总线通讯电路，包括第一、二光电耦合器，第一光电耦合器的发光二极管的负极和正极分别连接第一电阻、第一防反接保护二极管正极，第一防反接保护二极管负极连接接线端复用通讯总线和三极管集电极，三极管基极连接第二、三电阻，第二电阻另一端连接第二光电耦合器的光敏三极管的发射极；第一光电耦合器的光敏三极管的发射极连接单片机串口接收引脚，第二光电耦合器的发光二极管的正极连接单片机电源正极，第二光电耦合器的发光二极管的负极连接单片机串口发送引脚；接线端的电源正极连接第二防反接保护二极管正极。本实用新型在单开关量变送器电路基础上增加了通讯功能，无需额外增加线路，电路实现简单，成本较低。

Description

一种复用型单线总线通讯电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路，尤其涉及一种复用型单线总线通讯电路。

背景技术

现有技术中，常用以下两种开关量变送器：

一种为单开关量变送器，此种设备只能输出开关量信号，参数需出厂前预设到设备中，一旦组装到用户手中就无法再次更新参数，必须返厂修改；

另一种是带有独立的通讯线，此种设备有一组开关量信号传输线路，一组供电线，还有一组通讯专用线，通讯与开关量线路分开，单独使用。

上述现有的开关量变送器存在如下的缺陷：

1、单开关量变送器仅有开关量信号输出，无法出场后配置设备；

2、带独立通讯线的设备，具有多出信号传输电路和出线，现场布线困难，线路成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何使开关量变送器具有独立的通讯功能的同时，线路简单，现场布线方便，且线路成本较低。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：包括第一光电耦合器和第二光电耦合器，所述第一光电耦合器的发光二极管的负极连接第一电阻一端，所述第一光电耦合器的发光二极管的正极连接第一防反接保护二极管的正极，所述第一防反接保护二极管的负极连接接线端的复用通讯总线和三极管的集电极，所述三极管的基极连接第二电阻一端和第三电阻一端，所述第二电阻另一端连接所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极；所述第一光电耦合器的光敏三极管的发射极连接单片机的串口接收引脚，所述第二光电耦合器的发光二极管的正极连接单片机的电源正极，所述第二光电耦合器的发光二极管的负极连接单片机的串口发送引脚；所述接线端的电源正极连接第二防反接保护二极管的正极。

优选地，所述第一电阻另一端连接外部供电电源的正极。

优选地，所述第一光电耦合器的光敏三极管的集电极连接单片机的地线。

优选地，所述第二光电耦合器的光敏三极管的集电极连接外部供电电源的正极。

优选地，所述第三电阻另一端接地。

优选地，所述三极管的发射极接地。

优选地，所述第二防反接保护二极管的负极连接外部供电电源的正极。

优选地，所述接线端的电源负极接地。

本实用新型提供的复用型单线总线通讯电路通过首次通电接入发送开机信号，区分接入开关量接收端还是单总线串行通讯接收端的方式，仅通过一根线路解决了开关量和通讯复用问题，减少了接线难度，降低了布线成本。

本实用新型提供的装置克服了现有技术的不足，在单开关量变送器电路的基础上增加了通讯功能，而不需要额外增加线路，且电路实现简单，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型提供的复用型单线总线通讯电路的结构示意图；

图2为开关量信号通讯方式原理示意图；

图3为单总线通讯方式原理示意图。

具体实施方式

图1为本实施例提供的复用型单线总线通讯电路的结构示意图，所述的复用型单线总线通讯电路包括第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2，第一光电耦合器U1的发光二极管的负极连接第一电阻R1一端，第一光电耦合器U1的发光二极管的正极连接第一防反接保护二极管D1的正极，第一防反接保护二极管D1的负极连接接线端P1的复用通讯总线和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极连接第二电阻R2一端和第三电阻R3一端，第三电阻R3另一端和三极管Q1的发射极均接地，第二电阻R2另一端连接第二光电耦合器U2的光敏三极管的发射极；第一光电耦合器U1的光敏三极管的发射极连接单片机的串口接收引脚RX，第一光电耦合器U1的光敏三极管的集电极连接单片机的地线GMCU；第二光电耦合器U2的发光二极管的正极连接单片机的电源正极VMCU，第二光电耦合器U2的发光二极管的负极连接单片机的串口发送引脚TX&OUT；接线端P1的电源正极连接第二防反接保护二极管D2的正极，第二防反接保护二极管D2的负极、第一电阻R1另一端及第二光电耦合器U2的光敏三极管的集电极均连接外部供电电源的正极VIN。接线端P1的电源负极接地。

本实施例提供的复用型单线总线通讯电路的接线端P1仅有三根线：包含电源正极、电源负极以及复用通讯总线；其中，D2是防反接保护二极管，为了防止电源正、负极接反损坏电路；第二电阻R2、第三电阻R3和三极管Q1组成NPN开关量通讯复用输出电路；第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2分别隔离保护单片机接收发送端口。

本实施例提供的复用型单线总线通讯电路具有两种通讯方式：

1、开关量信号通讯方式：

结合图2，可以看出，此时采集终端包含本复用型单线总线通讯电路，当设备通电接入时，会以单总线方式，在OUT复用通讯总线上输出预设波特率的开机信号，如“1010101010…”，输出1秒后，停止发送，等待回复1s，如此循环5次，因为此时接入到的是开关量信号接收端，仅提供供电及开关量信号接收，无法接收总线通讯信号，最终设备未收到下发通讯信号，判断未接入通讯总线，此时仅输出高低电平输出信号，作为单开关量变送器使用。图2中，VIN表示电源正极，GND表示电源负极（接地），OUT表示复用通讯总线。

2、单总线通讯方式：

结合图3，可以看出，此时采集终端包含本复用型单线总线通讯电路，且单总线串行通讯接收端也采用同样的电路，当采集终端通电接入时，同样在OUT输出线上发送预设波特率的开机信号“1010101010…”，当单总线接收端收到开机信号时，根据此信号自动匹配波特率，再下发接入信号“1100110011001100”，此时采集终端在等待接收信号1秒时间内，采集终端会确认接入总线通讯中，再在OUT复用通讯总线上发送“1110111011101110”的确认信号，此时采集终端会进入从机设置状态，本电路会保持接收状态，等待单总线接收端下发设置查询信息。图3中，VIN表示电源正极，GND表示电源负极（接地），OUT表示复用通讯总线。

应当理解的是，虽然在这里可能使用量术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：包括第一光电耦合器（U1）和第二光电耦合器（U2），所述第一光电耦合器（U1）的发光二极管的负极连接第一电阻（R1）一端，所述第一光电耦合器（U1）的发光二极管的正极连接第一防反接保护二极管（D1）的正极，所述第一防反接保护二极管（D1）的负极连接接线端（P1）的复用通讯总线和三极管（Q1）的集电极，所述三极管（Q1）的基极连接第二电阻（R2）一端和第三电阻（R3）一端，所述第二电阻（R2）另一端连接所述第二光电耦合器（U2）的光敏三极管的发射极；所述第一光电耦合器（U1）的光敏三极管的发射极连接单片机的串口接收引脚（RX），所述第二光电耦合器（U2）的发光二极管的正极连接单片机的电源正极（VMCU），所述第二光电耦合器（U2）的发光二极管的负极连接单片机的串口发送引脚（TX&OUT）；所述接线端（P1）的电源正极连接第二防反接保护二极管（D2）的正极。

2.如权利要求1所述的一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：所述第一电阻（R1）另一端连接外部供电电源的正极（VIN）。

3.如权利要求1所述的一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：所述第一光电耦合器（U1）的光敏三极管的集电极连接单片机的地线（GMCU）。

4.如权利要求1所述的一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：所述第二光电耦合器（U2）的光敏三极管的集电极连接外部供电电源的正极（VIN）。

5.如权利要求1所述的一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：所述第三电阻（R3）另一端接地。

6.如权利要求1所述的一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：所述三极管（Q1）的发射极接地。

7.如权利要求1所述的一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：所述第二防反接保护二极管（D2）的负极连接外部供电电源的正极（VIN）。

8.如权利要求1所述的一种复用型单线总线通讯电路，其特征在于：所述接线端（P1）的电源负极接地。