CN215682288U - 一种开关与通信合一的两线电路架构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开关与通信合一的两线电路架构，包括电源模块、主机控制区、开关电路和从机通信区，所述电源模块与主机控制区电气连接、且电源模块通过开关电路与从机通信区电气连接，用于分别为主机控制区和从机通信区供电；所述开关电路的控制端与主机控制区通信连接，用于根据主机控制区的控制信号控制从机通信区的供电；所述从机通信区与主机控制区通信连接，用于发出身份认证信息以及进行数据处理；所述主机控制区，用于与从机通信区进行数据交互，以及用于识别从机通信区的身份认证信息并发出控制信号。本实用新型可较大程度地降低产品功耗、减小产品电路面积，用最简单的电路实现数据通信、产品防伪。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信电路技术领域，具体涉及一种开关与通信合一的两线电路架构。
背景技术
随着科技的发展，电子产品日渐普及。许多小巧随身携带的电子设备需要单独的电源供电，因此低功耗、小面积、产品防伪等成为了电子设备研发时需要考虑的重要因数。电子产品的电力续航能力成为了其商品的一大标签，是许多买家的重要考虑因素。电路节省占用面积，则其减小了电子产品的生产成本。市场上产品多了，就会有一些伪劣产品冒牌使用。产品防伪也就成为了一个不可缺少的技术。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种开关与通信合一的两线电路架构，其可较大程度地降低产品功耗、减小产品电路面积，用最简单的电路实现数据通信、产品防伪。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种开关与通信合一的两线电路架构，包括电源模块、主机控制区、开关电路和从机通信区，
所述电源模块与主机控制区电气连接、且电源模块通过开关电路与从机通信区电气连接，用于分别为主机控制区和从机通信区供电；
所述开关电路的控制端与主机控制区通信连接，用于根据主机控制区的控制信号控制从机通信区的供电；
所述从机通信区与主机控制区通信连接，用于发出身份认证信息以及进行数据处理；
所述主机控制区，用于与从机通信区进行数据交互，以及用于识别从机通信区的身份认证信息并发出控制信号。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
优选的，所述开关电路包括MOS管，所述MOS管的电流输入端连接电源模块的输出端，所述MOS管的电流输出端连接从机通信区的电源输入端，所述MOS管的控制端连接主机控制区的控制信号输出端，所述MOS管的通断控制从机通信区上电或掉电。
优选的，从机通信模块包括相互通信连接的ONEWIRE芯片和数据处理电路，所述ONEWIRE芯片的端口分别连接电源模块的输出端和主机控制区的控制信号输出端。
优选的，所述主机控制区包括MCU，所述MCU的电源输入端连接电源模块的输出端，所述MCU的一个I/O口作为通信端与ONEWIRE芯片的端口连接，所述MCU的另一个连接I/O口作为控制信号输出端连接MOS管的控制端。
优选的，所述MOS管为NMOS管，其漏极连接电源模块的输出端，其源极连接ONEWIRE芯片的端口，其栅极连接MCU的I/O口。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的开关与通信合一的两线电路结构中，主机控制区用于控制开关电路的NMOS管开启/关断来控制从机通信区的上电/掉电。从机通信区用于处理数据信息或者包含其它功能电路。从机通信区不工作时处于掉电状态，需要从机通信区工作时，主机控制区向从机通信区发送身份认证信号，从机通信区的ONEWIRE通信芯片识别到认证信号后反馈给主机控制区一个应答信号，认证成功后主机控制区控制开关电路的NMOS管导通，使电源模块开始为从机通信区供电，反之认证失败后主机控制区控制从机通信区断电。本实用新型可较大程度地降低产品功耗、减小产品电路面积，用最简单的电路实现数据通信和产品防伪。
附图说明
图1为本实用新型开关与通信合一的两线电路架构组成示意图；
图2为本实用新型开关与通信合一的两线电路架构的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示的一种开关与通信合一的两线电路架构，包括电源模块、主机控制区、开关电路和从机通信区，
所述电源模块与主机控制区电气连接、且电源模块通过开关电路与从机通信区电气连接，用于分别为主机控制区和从机通信区供电；
所述开关电路的控制端与主机控制区通信连接，用于根据主机控制区的控制信号控制从机通信区的供电；
所述从机通信区与主机控制区通信连接，用于发出身份认证信息以及进行数据处理；
所述主机控制区，用于与从机通信区进行数据交互，以及用于识别从机通信区的身份认证信息并发出控制信号。
本实施例中，从机通信区不工作时处于掉电状态，需要从机通信区工作时，主机控制区向从机通信区发送身份认证信号，从机通信区识别到认证信号后反馈给主机控制区一个应答信号，认证成功后主机控制区输出的控制信号控制开关电路导通，使电源模块开始为从机通信区供电；反之认证失败后主机控制区输出的控制信号控制从机通信区断电。本实施例可较大程度地降低产品功耗、减小产品电路面积，用最简单的电路实现数据通信和产品防伪。
在上述技术方案的基础上，本实施例还可以做如下改进。
如图1所示，所述开关电路包括MOS管，该MOS管采用NMOS管。所述NMOS管的漏极作为电流输入端连接电源模块的输出端，所述NMOS管的源极作为电流输出端连接从机通信区的电源输入端，所述NMOS管的控制端连接主机控制区的控制信号输出端，所述NMOS管的通断控制从机通信区上电或掉电。主机控制区的控制信号输出端输出控制信号，以控制NMOS管的漏极和源极之间的导通与关断，从而控制电源模块是否向从机通信区进行供电。该控制方式电路结构简单，节省了产品的电路占用面积，节省了空间成本；通过NMOS管的通断唤醒从机通信区，唤醒效率高；当从机通信区不需要工作时，通过NMOS管控制从机通信区掉电，节省了产品能耗。
更具体的，从机通信模块包括相互通信连接的ONEWIRE芯片和数据处理电路，所述ONEWIRE芯片的端口分别连接电源模块的输出端和主机控制区的控制信号输出端，ONEWIRE芯片用于实现数据处理电路等功能电路与主机控制区之间的通信。ONEWIRE芯片即单总线芯片，其协议定义了几种信号类型：复位脉冲、答应脉冲、写0、写1、读0和读1时序。如图1所示，所述主机控制区包括MCU，所述MCU的电源输入端连接电源模块VCC的输出端，用于获取MCU运转的工作电源；如图1所示，所述MCU的GPIO2口作为通信端与ONEWIRE芯片的端口连接，所述MCU的GPIO1口作为控制信号输出端连接NMOS管的控制端。
现结合图2所示的流程图来进一步阐述本实施例的工作原理。
本实施例的开关与通信合一的两线电路架构支持主机对从机的认证、读、写数据操作。只有当主机成功认证从机后，从机通信区才能得到供电，此时ONEWIRE芯片在3秒钟的高电平后进入休眠状态，节省电路功耗。主机认证从机失败后，从机通信区断电，节省电路功耗。
如图2所示，该电路架构连接电源VCC后，主机控制区的MCU上电初始化，主机控制区的MCU处于默认的工作状态。默认状态下主机控制区MCU的GPIO1口向NMOS管的栅极输出为低电平，NMOS管处于关闭状态，则从机通信区为掉电状态，即从机通信区处于休眠状态。MCU根据当前的工作状态判断是否需要给从机通信区通电，若不需要，则MCU的GPIO1口持续输出低电平，从机通信区继续休眠。若MCU判断为需要给从机通信区通电，则MCU通过GPIO2口向ONEWIRE芯片发出身份认证脉冲信号，ONEWIRE芯片识别到身份认证信号后反馈给MCU一个应答信号。若是身份认证失败，MCU的GPIO1口继续输出低电平，从机通信区继续休眠。若是身份认证成功，主机控制区的GPIO1口向NMOS管的栅极输出高电平控制NMOS管导通，使电源模块VCC开始为从机通信区供电，从机通信区的各个功能电路开始工作。还可设置在身份认证成功、从机通信区的各个功能电路上电后，ONEWIRE芯片在3秒钟的高电平后进入休眠状态，以进一步节省电路功耗。
本实施例的开关与通信合一的两线电路结构中，主机控制区用于控制开关电路的NMOS管开启/关断来控制从机通信区的上电/掉电。从机通信区用于处理数据信息或者包含其它功能电路。从机通信区不工作时处于掉电状态，需要从机通信区工作时，主机控制区向从机通信区发送身份认证信号，从机通信区的ONEWIRE通信芯片识别到认证信号后反馈给主机控制区一个应答信号，认证成功后主机控制区控制开关电路的NMOS管导通，使电源模块开始为从机通信区供电，反之认证失败后主机控制区控制从机通信区断电。本实施例较大程度地降低产品功耗、减小产品电路面积，用最简单的电路实现了数据通信和产品防伪。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (5)
1.一种开关与通信合一的两线电路架构，其特征在于，包括电源模块、主机控制区、开关电路和从机通信区，
所述电源模块与主机控制区电气连接、且电源模块通过开关电路与从机通信区电气连接，用于分别为主机控制区和从机通信区供电；
所述开关电路的控制端与主机控制区通信连接，用于根据主机控制区的控制信号控制从机通信区的供电；
所述从机通信区与主机控制区通信连接，用于发出身份认证信息以及进行数据处理；
所述主机控制区，用于与从机通信区进行数据交互，以及用于识别从机通信区的身份认证信息并发出控制信号。
2.根据权利要求1所述一种开关与通信合一的两线电路架构，其特征在于，所述开关电路包括MOS管，所述MOS管的电流输入端连接电源模块的输出端，所述MOS管的电流输出端连接从机通信区的电源输入端，所述MOS管的控制端连接主机控制区的控制信号输出端，所述MOS管的通断控制从机通信区上电或掉电。
3.根据权利要求2所述一种开关与通信合一的两线电路架构，其特征在于，从机通信模块包括相互通信连接的ONEWIRE芯片和数据处理电路，所述ONEWIRE芯片的端口分别连接电源模块的输出端和主机控制区的控制信号输出端。
4.根据权利要求3所述一种开关与通信合一的两线电路架构，其特征在于，所述主机控制区包括MCU，所述MCU的电源输入端连接电源模块的输出端，所述MCU的一个I/O口作为通信端与ONEWIRE芯片的端口连接，所述MCU的另一个连接I/O口作为控制信号输出端连接MOS管的控制端。
5.根据权利要求4所述一种开关与通信合一的两线电路架构，其特征在于，所述MOS管为NMOS管，其漏极连接电源模块的输出端，其源极连接ONEWIRE芯片的端口，其栅极连接MCU的I/O口。
Priority Applications (1)
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| CN202122409398.2U CN215682288U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种开关与通信合一的两线电路架构 |
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Publications (1)
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