CN210839528U - 一种串口通信信号异常修正电路及按摩椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及串口通信技术领域，特别地涉及一种串口通信信号异常修正电路及按摩椅。本实用新型公开了一种串口通信信号异常修正电路及按摩椅，其中，串口通信信号异常修正电路适用于多个从控模块并联共用一条通讯线与一主控模块串口通信的情况，包括从控模块的串口隔离电路和电流单向导通电路，所述串口隔离电路采用数字隔离器构成，所述电流单向导通电路设置在该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚上，且电流导通方向朝向该数字隔离器。本实用新型能解决在多模块串口通信的情况下，使用数字隔离器时通信异常的问题，提高通信的可靠性，且电路结构简单，易于实现。

Description

一种串口通信信号异常修正电路及按摩椅

技术领域

本实用新型属于串口通信技术领域，具体地涉及一种串口通信信号异常修正电路及按摩椅。

背景技术

按摩椅电控系统是由多个模块化的部件组成的，系统中由中心板(中央控制模块)对各个子模块进行控制并协同运作，来实现各种按摩动作及按摩椅的相关控制。子模块包括机芯板、手控器和小腿控制器等等。如图1所示，子模块(机芯板3、手控器4和小腿控制器2)并联共用一条通讯线与中心板1串口通信实现数据的交互，组成了一主多从的收发通信模式。

在该收发通信模式下，由于各个子模块的电气特性及相关设计，要求对信号进行隔离。由于数字隔离器的反应速度快，可靠性高，同时提供数千伏特的电压隔离能力，所以现在大部分都是使用数字隔离器来进行信号隔离，但有些数字隔离器的部分电气参数过高，在一对一通信的情况下没有异常，但是在多模块通信的时候就会造成通信线上的数据异常，造成按摩椅失控，不能正常工作。如图2所示为使用数字隔离器构成的串口隔离电路，其中U1为数字隔离器，OUTB脚为信号发送脚，INA为信号接收脚，该串口隔离电路会设置在机芯板3、手控器4和小腿控制器2等子模块上，起到隔离保护作用，通过端子J6经通讯线与中心板1串口通信连接。多模块串口通讯时，是轮流发送数据，当其它一个模块发送时，其它模块为默认高电平状态，默认高电平状态由数字隔离器U1内部产生，而数字隔离器U1的上拉电流大，就会导致其它在发送数据的信号低电平不够低，无法达到MCU处理器识别低电平的电压。如机芯板3、手控器4和小腿控制器2中的一个设有数字隔离器，则中心板1读取的数据波形如图3所示，低电平信号缺失两组，故造成数据读取异常，从而导致整个通信系统无法正常通信。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种串口通信信号异常修正电路及按摩椅用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种串口通信信号异常修正电路，适用于多个从控模块并联共用一条通讯线与一主控模块串口通信的情况，包括从控模块的串口隔离电路和电流单向导通电路，所述串口隔离电路采用数字隔离器构成，所述电流单向导通电路设置在该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚上，且电流导通方向朝向该数字隔离器。

进一步的，所述电流单向导通电路采用二极管D1来实现，所述二极管D1串接在该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚上且负端朝向该数字隔离器。

更进一步的，所述二极管D1为硅二极管或锗二极管。

进一步的，所述电流单向导通电路采用开关电路来实现，所述开关电路被配置为当该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚为高电平时关断；当该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚为低电平时导通。

更进一步的，所述开关电路采用NPN三极管Q1来实现。

更进一步的，所述开关电路包括NPN三极管Q1和分压电路，所述分压电路的输入端接该数字隔离器的供电电压，所述分压电路的输出端接NPN三极管Q1的基极，所述NPN三极管Q1的发射极接该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚，所述NPN三极管Q1的集电极用于接主控模块的信号接收脚。

更进一步的，所述分压电路包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1和电阻R2串联后接在该数字隔离器的供电电压与地之间，所述电阻R1和电阻R2之间的节点接NPN三极管Q1的基极。

更进一步的，所述开关电路还包括电容C1，所述电容C1与电阻R1并联设置。

本实用新型还提供了一种按摩椅，包括中心板和子模块，所述子模块包括手控器、机芯板和小腿控制器，所述手控器、机芯板和小腿控制器并联共用一条通讯线与中心板串口通信，所述手控器、机芯板和小腿控制器中的至少一个设有上述的串口通信信号异常修正电路。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型能解决在多模块并联共用通讯线串口通信的情况下，使用数字隔离器时通信异常的问题，提高了通信的可靠性，且电路结构简单，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为按摩椅各个模块的串口通信示意图；

图2为现有的使用数字隔离器的串口隔离电路；

图3为使用数字隔离器的串口通信的数据读取异常示意图；

图4为本实用新型实施例一的串口通信信号异常修正电路的电路原理图；

图5为本实用新型实施例二的串口通信信号异常修正电路的电路原理图；

图6为本实用新型的按摩椅的电控系统框图；

图7为本实用新型的数据波形恢复正常测试图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例一

如图4所示，一种串口通信信号异常修正电路，适用于多个从控模块并联共用一条通讯线与一主控模块串口通信的情况，包括从控模块的串口隔离电路100和电流单向导通电路200，所述串口隔离电路100采用数字隔离器U1构成，本具体实施例中，数字隔离器U1的型号为ISO7321，具体电路结构详见图4，此不再细说，但并不以此为限，在其它实施例中，数字隔离器U1也可以是现有的其它型号的数字隔离器。

数字隔离器U1的INA脚和OUTB脚分别为其信号接收脚和信号发送脚，通过端子J6经通信线与主控模块的信号发送脚和信号接收脚连接，实现串口通信。

所述电流单向导通电路200设置在该数字隔离器U1的OUTB脚上，且电流导通方向朝向该数字隔离器U1。本具体实施例中，所述电流单向导通电路200优选采用二极管D1来实现，元器件少，电路结构简单，易于实现。

具体的，所述二极管D1串接在该数字隔离器U1的OUTB脚上且负端朝向该数字隔离器U1。

二极管D1可以是硅二极管、锗二极管等各种二极管，只要满足该数字隔离器U1的OUTB脚为高电平时不会被击穿即可，本具体实施例中，二极管D1为IN4148二极管。

工作原理：

当该数字隔离器U1的OUTB脚默认为高电平时，由于二极管单向导通的特性，二极管D1截止，数字隔离器U1的OUTB脚的较大的上拉电流不会流向通信线而导致其它在发送数据的信号低电平不够低而导致通信失效；当要发送低电平时，该数字隔离器U1的OUTB脚为低电平，二极管D1导通，主控模块识别到的电平也为低电平，即为同逻辑，可以进行正常通信。

实施例二

如图5所示，本实施例与实施例一的区别为：所述电流单向导通电路200采用开关电路来实现，所述开关电路被配置为当该数字隔离器U1的OUTB脚为高电平时关断；当该数字隔离器U1的OUTB脚为低电平时导通。

本具体实施例中，所述开关电路采用NPN三极管Q1来实现，成本低，易于实现。

具体的，本实施例中，所述开关电路包括NPN三极管Q1和分压电路，所述分压电路的输入端接该数字隔离器U1的供电电压5V_ISO，所述分压电路的输出端接NPN三极管Q1的基极，所述NPN三极管Q1的发射极接该数字隔离器U1的OUTB脚，所述NPN三极管Q1的集电极用于接主控模块的信号接收脚MCU_RXD。

优选的，本实施例中，所述分压电路包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1和电阻R2串联后接在该数字隔离器U1的供电电压5V_ISO与地之间，所述电阻R1和电阻R2之间的节点接NPN三极管Q1的基极，将供电电压5V_ISO分压后给NPN三极管Q1的基极提供电压，采用该分压电路，电路结构简单，易于实现，当然，在其它实施例中，也可以采用现有的各种其它分压电路来实现。

优选的，本实施例中，所述开关电路还包括电容C1，所述电容C1与电阻R1并联设置，电容C1起滤波作用，为NPN三极管Q1的基极提供稳定的电压。

当然，在其它实施例中，开关电路也可以采用MOS管等其它开关管来实现。

本具体实施例中，开关电路为单级开关电路，当然，在一些实施例中，开关电路也可以采用多级开关电路来实现。

工作原理：

当该数字隔离器U1的OUTB脚默认为高电平时，由于NPN三极管Q1的发射极为高电平，NPN三极管Q1断开，数字隔离器U1的OUTB脚的较大的上拉电流不会流向通信线而导致其它在发送数据的信号低电平不够低而导致通信失效；当要发送低电平时，该数字隔离器U1的OUTB脚为低电平，由于NPN三极管Q1的发射极为低电平，NPN三极管Q1导通，主控模块识别到的电平也为低电平，即为同逻辑，可以进行正常通信。

如图6所示，本实用新型还公开了一种按摩椅，包括中心板1和子模块，所述子模块包括手控器2、机芯板3和小腿控制器4，所述手控器2、机芯板3和小腿控制器4并联共用一条通讯线与中心板1串口通信，所述机芯板3设有上述的串口通信信号异常修正电路。图7所示为该按摩椅的中心板1获取的数据波形图，可以看出，数据波形恢复正常，即本实用新型能解决在多模块串口通信的情况下，使用数字隔离器时通信异常的问题，提高了通信的可靠性。

当然，在其它实施例中，也可以是手控器2或小腿控制器4设有上述的串口通信信号异常修正电路，或手控器2、机芯板3和小腿控制器4中的至少两个设有上述的串口通信信号异常修正电路。

当然，在其它实施例中，子模块还可以根据实际需要包括其它功能模块。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种串口通信信号异常修正电路，适用于多个从控模块并联共用一条通讯线与一主控模块串口通信的情况，其特征在于：包括从控模块的串口隔离电路和电流单向导通电路，所述串口隔离电路采用数字隔离器构成，所述电流单向导通电路设置在该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚上，且电流导通方向朝向该数字隔离器。

2.根据权利要求1所述的串口通信信号异常修正电路，其特征在于：所述电流单向导通电路采用二极管D1来实现，所述二极管D1串接在该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚上且负端朝向该数字隔离器。

3.根据权利要求2所述的串口通信信号异常修正电路，其特征在于：所述二极管D1为硅二极管或锗二极管。

4.根据权利要求1所述的串口通信信号异常修正电路，其特征在于：所述电流单向导通电路采用开关电路来实现，所述开关电路被配置为当该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚为高电平时关断；当该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚为低电平时导通。

5.根据权利要求4所述的串口通信信号异常修正电路，其特征在于：所述开关电路采用NPN三极管Q1来实现。

6.根据权利要求5所述的串口通信信号异常修正电路，其特征在于：所述开关电路包括NPN三极管Q1和分压电路，所述分压电路的输入端接该数字隔离器的供电电压，所述分压电路的输出端接NPN三极管Q1的基极，所述NPN三极管Q1的发射极接该数字隔离器的与主控模块连接的信号发送脚，所述NPN三极管Q1的集电极用于接主控模块的信号接收脚。

7.根据权利要求6所述的串口通信信号异常修正电路，其特征在于：所述分压电路包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1和电阻R2串联后接在该数字隔离器的供电电压与地之间，所述电阻R1和电阻R2之间的节点接NPN三极管Q1的基极。

8.根据权利要求7所述的串口通信信号异常修正电路，其特征在于：所述开关电路还包括电容C1，所述电容C1与电阻R1并联设置。

9.一种按摩椅，包括中心板和子模块，所述子模块包括手控器、机芯板和小腿控制器，所述手控器、机芯板和小腿控制器并联共用一条通讯线与中心板串口通信，其特征在于：所述手控器、机芯板和小腿控制器中的至少一个设有权利要求1-8任意一项所述的串口通信信号异常修正电路。

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