CN217335574U - 一种通信电路及设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种通信电路,该通信电路包括第一开关单元、上拉电阻、分压单元、第二开关单元和第三开关单元,在该通信电路中,当信号发射端的发射信号使第一开关单元的第二端和第三端连接导通时,通信端电压为第一电源端电压。当发射信号使第一开关单元的第二端和第三端连接断开时,上拉电阻将通信端电压拉至第二电源端电压。另外,当通信端电压为第一电源端电压时,分压单元输出分压信号至第二开关单元,可使信号接收端电压为第一电源端电压。当通信端电压为第二电源端电压时,第三开关单元的第二端和第四端连接断开,使信号接收端电压为第三电源端电压。在该通信电路中,电路结构简单,无需使用通信芯片即可通信。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及通信电路技术领域,特别涉及一种通信电路及设备。
背景技术
目前,信号发射接收技术一般通过通信芯片来进行电路设计,如利用专门的通信芯片输出信号,对通信芯片编写软件来执行判断和控制功能。
然而,使用专门的通信芯片需要软件对其进行编程设计,算法设计较为复杂,且需要单片机与通信芯片一起识别信号进行控制,电路成本较高。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种通信电路及设备,电路结构简单,无需使用通信芯片即可实现通信。
第一方面,本实用新型实施方式采用的一个技术方案是:提供一种通信电路,包括:第一开关单元,所述第一开关单元的第一端用于连接信号发射端,所述第一开关单元的第二端用于连接通信端,所述第一开关单元的第三端用于连接第一电源端,所述第一开关单元用于根据所述信号发射端的发射信号,导通或断开所述第一开关单元的第二端和第三端,其中,在所述第一开关单元的第二端和第三端连接导通时,所述通信端的电压为所述第一电源端的电压;上拉电阻,连接在第二电源端和所述通信端之间,所述上拉电阻用于在所述第一开关单元的第二端和第三端连接断开时,将所述通信端的电压上拉至所述第二电源端的电压;分压单元,所述分压单元的第一端用于连接第二电源端,所述分压单元的第二端用于连接所述通信端,所述分压单元用于在所述通信端的电压为所述第一电源端的电压时,通过所述分压单元的第三端输出分压信号;第二开关单元,所述第二开关单元的第一端连接所述分压单元的第三端,所述第二开关单元的第二端用于连接第三电源端,所述第二开关单元的第三端用于连接第一电源端,所述第二开关单元用于根据所述分压信号,导通所述第二开关单元的第二端和第四端;第三开关单元,所述第三开关单元的第一端连接所述第二开关单元的第四端,所述第三开关单元的第二端用于连接信号接收端,所述第三开关单元的第三端用于连接所述第一电源端,所述第三开关单元的第四端连接所述第三电源端,所述第三开关单元用于所述第二开关单元的第二端和第四端的连接导通时时,导通所述第三开关单元的第二端和第三端,使所述信号接收端的电压为所述第一电源端的电压,以及在所述第二开关单元的第二端和第四端的连接断开时,导通所述第三开关单元的第二端和第四端,使所述信号接收端的电压为所述第三电源端的电压。
在一些实施例中,所述第一开关单元包括第一光电耦合器和第一开关管;所述第一开关管的第一端连接所述信号发射端,所述第一开关管的第二端连接所述第一光电耦合器的第一端,所述第一开关管的第三端连接所述第一电源端,所述第一光电耦合器的第二端连接所述第三电源端,所述第一光电耦合器的第三端用于连接所述通信端,所述第一光电耦合器的第四端用于连接所述第一电源端。
在一些实施例中,所述第一开关单元还包括第一电阻;所述第一光电耦合器的第四端还通过所述第一电阻连接所述第一电源端。
在一些实施例中,所述分压单元包括第一分压电阻和第二分压电阻;所述第一分压电阻的第一端用于连接所述第二电源端,所述第一分压电阻的第二端连接所述第二开关单元的第一端,所述第一分压电阻的第三端用于连接所述通信端。
在一些实施例中,所述第二开关单元包括第二光电耦合器和第二开关管;所述第二开关管的第一端连接所述第二电源端,所述第二开关管的第二端连接所述分压单元的第三端,所述第二开关管的第三端连接所述第二光电耦合器的第一端,所述第二光电耦合器的第二端连接所述第一电源端,所述第二光电耦合器的第三端连接所述第三电源端,所述第二光电耦合器的第四端连接所述第三开关单元的第一端。
在一些实施例中,所述第二开关单元还包括第二电阻;所述第二光电耦合器的第二端还通过所述第二电阻连接所述第一电源端。
在一些实施例中,所述第三开关单元包括第三开关管;所述第三开关管的第一端连接所述第二开关单元的第四端,所述第三开关管的第二端分别连接所述第三电源端和所述信号接收端,所述第三开关管的第三端连接所述第一电源端。
在一些实施例中,所述第三开关单元还包括第三电阻;所述第三开关管的第一端还通过所述第三电阻连接所述第一电源端。
在一些实施例中,所述通信电路还包括第一接口和第二接口;所述通信端设于所述第一接口内;所述上拉电阻的第一端和所述分压单元的第一端通过所述第一接口的第一端连接所述第二电源端,所述第一开关单元的第三端通过所述第一接口的第二端连接所述第一电源端,所述第三开关单元的第二端还通过所述第二接口的第一端连接所述第三电源端;或者,所述通信电路还包括第一电源端、第二电源端和第三电源端,所述第二电源端通过所述第一接口的第一端连接第一外部设备的第一端,所述第一电源端通过所述第一接口的第二端连接所述第一外部设备的第二端,所述第三电源端通过所述第二接口的第一端连接第二外部设备的第一端,所述第一电源端还通过所述第二接口的第二端连接所述第二外部设备的第二端。
第二方面,本实用新型实施例还提供一种设备,该设备包括如第一方面任意一项所述的通信电路。
本实用新型实施方式的有益效果是:区别于现有技术的情况,本实用新型实施例提供一种通信电路,该通信电路包括第一开关单元、上拉电阻、分压单元、第二开关单元和第三开关单元,在该通信电路中,当信号发射端的发射信号使第一开关单元的第二端和第三端连接导通时,通信端的电压为第一电源端的电压。当发射信号使第一开关单元的第二端和第三端连接断开时,上拉电阻将通信端的电压上拉至第二电源端的电压。另外,当通信端的电压为第一电源端的电压时,分压单元输出分压信号至第二开关单元,导通第二开关单元的第二端和第四端的连接,从而导通第三开关单元的第二端和第三端的连接,使信号接收端的电压为第一电源端的电压,以及,在第二开关单元的第二端和第四端的连接断开时,导通第三开关单元的第二端和第四端的连接,使信号接收端的电压为第三电源端的电压。当通信端的电压为第二电源端的电压时,第三开关单元的第二端和第三端连接将断开,使信号接收端的电压为第三电源端的电压。可见,该通信电路能根据不同的发射信号改变通信端电压,完成发射,且能根据不同的通信端电压,改变信号接收端电压,完成接收。可见,在该通信电路中,电路结构简单,无需使用专门的通信芯片进行通信。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本实用新型实施例提供的一种通信电路的结构框图;
图2是本实用新型实施例提供的一种通信电路的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
为了便于理解本申请,下面结合附图和具体实施例,对本申请进行更详细的说明。除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是,如果不冲突,本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合,均在本申请的保护范围之内。另外,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分。此外,本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定,仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
目前,现有的信号发射接收技术方案一般通过通信芯片来进行电路设计,如利用专门通信芯片通过其内部输出信号,需要编写软件编程控制,例如,在通信芯片内部包括有集成芯片的比较器、信号放大器等,均需要通过软件编程来实现信号接收和发射控制。并且,在这种方案下,常常需要配合通信芯片内部协议,通过单片机一起控制识别信号控制,实现信号接收和发射。然而,在这种方案下,通信芯片成本高,电路结构复杂。
为了解决上述技术问题,本实用新型实施例提供一种通信电路及设备,电路结构简单,无需使用通信芯片即可实现通信。
本实用新型实施例提供一种通信电路,请参阅图1,该通信电路包括:第一开关单元10、上拉电阻20、分压单元30、第二开关单元40和第三开关单元50。
第一开关单元10的第一端用于连接信号发射端TXD,第一开关单元 10的第二端用于连接通信端Signal,第一开关单元10的第三端用于连接第一电源端210,第一开关单元10用于根据信号发射端TXD的发射信号,导通或断开第一开关单元10的第二端和第三端,其中,在第一开关单元10的第二端和第三端连接导通时,通信端Signal的电压为第一电源端210的电压。
上拉电阻20连接在第二电源端220和通信端Signal之间,上拉电阻20用于在第一开关单元10的第二端和第三端连接断开时,将通信端 Signal的电压上拉至第二电源端220的电压。
分压单元30的第一端用于连接第二电源端220,分压单元30的第二端用于连接通信端Signal,分压单元30用于在通信端Signal的电压为第一电源端210的电压时,通过分压单元30的第三端输出分压信号。
第二开关单元40的第一端连接分压单元30的第三端,第二开关单元40的第二端用于连接第三电源端230,第二开关单元40的第三端用于连接第一电源端210,第二开关单元40用于根据分压信号,导通第二开关单元40的第二端和第四端的连接。
第三开关单元50的第一端连接第二开关单元40的第四端,第三开关单元50的第二端用于连接信号接收端RXD,第三开关单元50的第三端用于连接第一电源端210,第三开关单元50的第四端连接第三电源端 230,第三开关单元50用于在第二开关单元40的第二端和第四端的连接导通时时,导通第三开关单元50的第二端和第三端的连接,使信号接收端RXD的电压为第一电源端210的电压,以及在第二开关单元40 的第二端和第四端连接断开时,导通第三开关单元50的第二端和第四端,使信号接收端RXD的电压为第三电源端230的电压。
在该通信电路中,一方面,当信号发射端TXD的发射信号为第一电平信号时,第一开关单元10的第二端和第三端之间的连接将导通,使通信端Signal的电压为第一电源端210的电压。当信号发射端TXD的发射信号为第二电平信号时,第一开关单元10断开第一开关单元10的第二端和第三端之间的连接,此时,上拉电阻20将通信端Signal电压上拉至第二电源端220的电压。可见,该通信电路能根据不同的发射信号改变通信端Signal的电压,完成通信中的发射过程。
另一方面,当通信端Signal的电压为第一电源端210的电压时,分压单元30输出分压信号至第二开关单元40,第二开关单元40的第二端和第四端之间的连接将导通,此时,第三开关单元50的第二端和第三开关单元50的第四端之间的连接将导通,从而使信号接收端RXD的电压为第一电源端210的电压。当通信端Signal的电压为第二电源端 220的电压时,分压单元30不输出分压信号至第二开关单元40,这样,将导致第二开关单元40的第二端和第四端之间的连接断开,那么,第三开关单元50的第二端和第四端连接将导通,使信号接收端RXD的电压为第三电源端230的电压。可见,该通信电路能根据不同的通信端 Signal的电压,改变信号接收端RXD的电压,从而完成通信中的接收过程。
具体的,本申请中以第一电平信号为高电平信号、第二电平信号为低电平信号、第一电源端210可以为模拟地端或数字地端、第二电源端 220为12V电源端、第三电源端230为5V电源端、进行阐述,应注意的是,上述电源和电平信号可根据实际需要进行设置,在此不需拘泥于上述限定。另外,可以理解的是,应当在两个待通信设备上分别设置一个上述通信电路,并且两个待通信设备通过各自的通信电路的通信端 Signal进行通信连接。
那么,当待发射的通信电路的信号发射端TXD发射信号为高电平信号时,待发射的通信电路的通信端Signal的电压为地电压,为低电平信号,即此时待接收的通信电路的通信端Signal的电压也为低电平信号,待接收的通信电路的信号接收端RXD的电压将地电压,为低电平信号。而对于待发射的通信电路的当信号发射端TXD发射信号为低电平信号时,待发射的通信电路的通信端Signal的电压为12V电压,为高电平信号,即待接收的通信电路的信号接收端RXD的电压也为高电平信号,此时,待接收的通信电路的信号接收端RXD的电压将为高电平信号。通过上述方式,可以完成两个待通信设备之间的通信,并且发射信号与接收信号呈反相关系,后续有利于电路快速地完成信号识别过程。
综上,可见,本实用新型实施例提供的通信电路能够完成通信,并且电路结构简单,无需使用专门的通信芯片进行通信,电路设计成本低且功耗较低,能满足低成本低功耗电路的设计需求。
在其中一些实施例中,请参阅图2,第一开关单元10包括第一光电耦合器U1和第一开关管Q1。第一开关管Q1的第一端连接信号发射端 TXD,第一开关管Q1的第二端连接第一光电耦合器U1的第一端,第一开关管Q1的第三端连接第一电源端210,第一光电耦合器U1的第二端连接第三电源端230,第一光电耦合器U1的第三端用于连接通信端Signal,第一光电耦合器U1的第四端用于连接第一电源端210。
具体的,第一光电耦合器U1包括发光二极管和NPN三极管,第一开关管Q1包括第一NPN三极管。第一NPN三极管的基极连接信号发射端TXD,第一NPN三极管的集电极连接第一光电耦合器U1的发光二极管的阴极,第一NPN三极管的发射极接地GND,第一光电耦合器U1的发光二极管的阳极用于连接5V电源端VCC2,第一光电耦合器U1的NPN三极管的集电极连接通信端Signal,第一光电耦合器U1的NPN三级管的发射极连接第一电源端210在该通信电路中,当信号发射端TXD的发射信号为高电平信号时,第一NPN三极管导通,此时,5V电源端VCC2、第一光电耦合器U1的发光二极管的阳极、第一光电耦合器U1的发光二极管的阴极、第一NPN三极管和第一电源端210将形成回路,第一光电耦合器U1的发光二极管将导通并发出光信号至第一光电耦合器U1的NPN 三极管的基极,第一光电耦合器U1的NPN三极管将被导通,通信端 Signal电压将拉至第一电源端210电压。当信号发射端TXD的发射信号为低电平信号时,第一NPN三极管将断开,此时,第一光电耦合器U1 的发光二极管不导通,那么,第一光电耦合器U1的NPN三极管将断开,通信端Signal电压将被上拉电阻20拉至12V电压。实际应用中,第一开关管Q1可根据实际需要进行设置,在此不需拘泥于上述实施例中的限定。
可见,在该通信电路中,通过设置第一光电耦合器U1和第一开关管Q1,可以实现发射信号与信号端电压的转变,完成发射。并且,通过设置第一光电耦合器U1,可以隔离第一光电耦合器U1两侧的电源。
在其中一些实施例中,请参阅图2,第一开关单元10还包括第一电阻R1;第一光电耦合器U1的第四端还通过第一电阻R1连接第一电源端 210。具体的,第一电源端210为数字地GND,第一光电耦合器U1的NPN 三极管的发射极通过第一电阻R1连接数字地GND。其中,数字地GND是弱电地,实际电压接近于0V,是为稳定的地,而模拟地AGND为浮地,电压可能不为0V,其可以是交流电。因此,当模拟地AGND可与数字地 GND相连接时,可通过设置第一电阻R1将模拟地AGND和数字地GND相连接,此时,通信电路处于为非隔离模式,其中,第一电阻R1的阻值为0R。而当模拟地AGND与数字地GND不可相连接时,可不设置第一电阻R1,此时,该通信电路处于隔离模式。
在其中一些实施例中,请继续参阅图2,该第一开关单元10还包括第一限流电阻Rp1和第二限流电阻Rp2,其中第一限流电阻Rp1设于信号发射端TXD和第一开关管Q1的第一端之间,第二限流电阻Rp2设于第一开关管Q1的第二端和第一光电耦合器U1的第一端之间。
具体的,第一限流电阻Rp1设置在信号发射端TXD和第一NPN三极管的基极之间,该第一限流电阻Rp1可以限制信号发射端TXD输出至第一NPN三极管的基极电流大小,从而保护第一NPN三极管。另外,第二限流电阻Rp2可设置在第一光电耦合器U1的发光二极管的阴极和第一 NPN三极管的集电极之间,该第二限流电阻Rp2可以限制第一开关管Q1 导通时,流经第一光电耦合器U1的发光二极管的电流大小,从而保护第一光电耦合器U1,提高电路的稳定性和可靠性。
在其中一些实施例中,该第一开关单元10还包括第一下拉电阻R2,该第一下拉电阻R2设置在第一开关管Q1的第一端和第三端之间。具体的,该第一下拉电阻R2设置在第一NPN三极管的基极和集电极之间,通过设置第一下拉电阻R2,可以在发射信号不稳定时,将第一NPN三极管的基极可靠接地,从而保证第一NPN三极管可靠关断,提高电路工作的可靠性。
在其中一些实施例中,请参阅图2,分压单元30包括第一分压电阻Rf1和第二分压电阻Rf2;第一分压电阻Rf1的第一端用于连接第二电源端220,第一分压电阻Rf1的第二端连接第二开关单元40的第一端,第一分压电阻Rf1的第三端用于连接通信端Signal。具体的,第一分压电阻Rf1的第一端连接12V电源端VCC1,在该通信电路中,通过设置合适的第一分压电阻Rf1和第二分压电阻Rf2,可以让12V电源端VCC1通过第一分压电阻Rf1的第二端输出合适的分压信号至第二开关单元40。
在其中一些实施例中,第二开关单元40包括第二光电耦合器U2和第二开关管Q2;第二开关管Q2的第一端连接第二电源端220,第二开关管Q2的第二端连接分压单元30的第三端,第二开关管Q2的第三端连接第二光电耦合器U2的第一端,第二光电耦合器U2的第二端连接第一电源端210,第二光电耦合器U2的第三端连接第三电源端230,第二光电耦合器U2的第四端连接和第三开关单元50的第一端。
具体的,第二光电耦合器U2包括发光二极管和NPN三极管,第二开关管Q2包括PNP三极管。PNP三极管的基极连接第一分压电阻Rf1的第二端,PNP三极管的发射极连接12V电源端VCC1,PNP三极管的集电极连接第二光电耦合器U2的发光二极管的阳极,第二光电耦合器U2的发光二极管的阴极连接第一电源端210,第二光电耦合器U2的NPN三极管的集电极连接5V电源端VCC2,第二光电耦合器U2的NPN三级管的发射极连接第三开关单元50的第一端。
在该通信电路中,当通信端Signal电压为低电平信号时,12V电源端VCC1通过第一分压电阻Rf1的第二端输出分压信号至PNP三极管的基极,PNP三极管导通,此时,12V电源端VCC1、PNP三极管、第二光电耦合器U2的发光二极管的阳极、第二光电耦合器U2的发光二极管的阴极和第一电源端210之间形成回路,第二光电耦合器U2的发光二极管将导通并发出光信号至第二光电耦合器U2的NPN三极管的基极,第二光电耦合器U2的NPN三极管将导通,5V电源端VCC2将输出至第三开关单元50,使第三开关单元50导通,从而使信号接收端RXD电压为第四电源端电压。当通信端Signal电压为高电平信号时,分压单元30不输出分压信号至PNP三极管的基极,PNP三极管断开,第二光电耦合器 U2的发光二极管不导通,即第二光电耦合器U2的NPN三极管断开,第三开关单元50将接收不到5V电源电压信号,第三开关单元50断开,通信端Signal电压为第三电源端230电压。实际应用中,第二开关管 Q2可根据实际需要进行设置,在此不需拘泥于上述实施例中的限定。
可见,在该通信电路中,通过设置第二光电耦合器U2和第二开关管Q2,可以实现通信端Signal电压与接收端电压的转变,完成接收过程。并且,通过设置第二光电耦合器U2,可以隔离第二光电耦合器U2 两侧的电源。
在其中一些实施例中,请继续参阅图2,第二开关单元40还包括第二电阻R3;第二光电耦合器U2的第二端还通过第二电阻R3连接第一电源端210。具体的,第二光电耦合器U2的发光二极管的阴极通过第二电阻R3连接数字地GND。当模拟地AGND可与数字地GND相连接时,可通过设置第二电阻R3将模拟地AGND和数字地GND相连接,此时,通信电路处于为非隔离模式,其中,第二电阻R3的阻值为0R。而当模拟地AGND 与数字地GND不可相连接时,可不设置第二电阻R3,此时,该通信电路处于隔离模式。
在其中一些实施例中,请参阅图2,该第二开关单元40还包括第三限流电阻Rp3,第三限流电阻Rp3设于第二光电耦合器U2的发光二极管的阴极和模拟地AGND之间,通过设置第三限流电阻Rp3,可以在PNP三极管导通时,限制流经第二光电耦合器U2的发光二极管的电流大小,从而保护第二光电耦合器U2。
在其中一些实施例中,请参阅图2,第三开关单元50包括第三开关管Q3;第三开关管Q3的第一端连接第二开关单元40的第四端,第三开关管Q3的第二端分别连接第三电源端230和信号接收端RXD,第三开关管Q3的第三端连接第一电源端210。
具体的,请继续参阅图2,第三开关管Q3包括第二NPN三极管,第二NPN三极管的基极连接第二光电耦合器U2的NPN三极管的发射极,第二NPN三极管的集电极分别连接5V电源端VCC2和信号接收端RXD,第二NPN三极管的发射极连接第一电源端210。
具体的,第一电源端210为数字地GND,在该通信电路中,当第二光电耦合器U2的NPN三极管导通时,5V电源端VCC2将通过第二光电耦合器U2的NPN三极管输出电压信号至第二NPN三极管的基极,第二NPN 三极管将导通集电极和发射极之间的连接,使信号接收端RXD接数字地 GND,此时,信号接收端RXD接收到低电平信号,当第二光电耦合器U2 的NPN三极管断开时,第二NPN三极管也断开,此时,信号接收端电压为5V电源端VCC2电压大小,即信号接收端RXD接收到高电平信号。实际应用中,第三开关管的开关类型可根据实际需要进行设置,在此不需拘泥于本实施例中的限定。
在其中一些实施例中,请继续参阅图2,第三开关单元50还包括第三电阻R4;第三开关管Q3的第一端通过第三电阻R4连接第一电源端 210。具体的,第二NPN三极管的基极通过第三电阻R4接数字地GND,通过设置该第三电阻R4,可以让第二NPN三极管在输入至基极信号不稳定时、可靠接地,从而保证电路工作的可靠性。
在其中一些实施例中,请参阅图2,该第三开关单元50还包括第四限流电阻Rp4、第五限流电阻Rp5、第六限流电阻Rp6。其中,第四限流电阻Rp4设于第二光电耦合器U2的NPN三极管的发射极与第二NPN三极管的基极之间,第五限流电阻Rp5设于5V电源端VCC2和第二NPN三极管的集电极之间,第六限流电阻Rp6设于第二NPN三极管的集电极和信号接收端RXD之间。通过设置第四限流电阻Rp4,可以限制输入值第二NPN三极管的基极信号大小,第五限流电阻Rp5可限制5V电源端VCC2 流经第二NPN三极管的电流大小,第六限流电阻Rp5可限制第二NPN三极管的集电极输入至信号接收端RXD的信号大小。
在其中一些实施例中,请参阅图2,通信电路还包括第一接口CN1 和第二接口CN2。通信端Signal设于第一接口CN1内。
当该通信电路未设置电源时,上拉电阻的第一端和分压单元的第一端通过第一接口的第一端连接第二电源端,第一开关单元的第三端通过第一接口的第二端连接第一电源端,第三开关单元的第二端还通过第二接口的第一端连接第三电源端。
或者,当该通信电路设置电源时,如图2所示,通信电路还包括第一电源端210、第二电源端220和第三电源端230,第二电源端220通过第一接口CN1的第一端连接第一外部设备的第一端,第一电源端210 通过第一接口CN1的第二端连接第一外部设备的第二端,第三电源端230 通过第二接口CN2的第一端连接第二外部设备的第一端,第一电源端210 还通过第二接口CN2的第二端连接第二外部设备的第二端。
在其中一些实施例中,请参阅图2,该通信电路还包括第一滤波电容C1、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3。其中,第一滤波电容C1 设于5V电源端VCC2和数字地GND之间,第二滤波电容C2设于5V电源端VCC2和地GND之间,第三滤波电容C3设于信号接收端RXD和数字地 GND之间。通过设置第一滤波电容C1和第二滤波电容C2,可对5V电源进行滤波,第三滤波电容C3可用于对输入至信号接收端RXD的信号进行滤波,从而提高电路工作的稳定性。
下面结合图2所示的实施例详细阐述本实用新型实施例提供的通信电路的具体工作过程。
当该通信电路向外发射内容时,当信号发射端TXD的发射信号为高电平信号时,第一NPN三极管导通,此时,5V电源端VCC2、第一光电耦合器U1的发光二极管、第一NPN三极管和数字地GND之间形成回路,第一光电耦合器U1的发光二极管导通;接着,第一光电耦合器U1的NPN 三极管导通,通信端Signal将与模拟地AGND或数字地GND相连接,那么,通信端Signal的电压将为低电平。当信号发射端TXD的发射信号为低电平信号时,第一NPN三极管断开,此时,第一光电耦合器U1的发光二极管将不导通,第一光电耦合器U1的NPN三极管也不导通,此时,12V电源端VCC1通过上拉电阻20将通信端Signal电压拉至高电平。
当该通信电路接收内容时,当通信端Signal电压为低电平时,12V 电源端VCC1、第一分压电阻Rf1、第二分压电阻Rf2和通信端Signal 将形成回路,第一分压电阻Rf1将输出分压信号至PNP三极管的基极, PNP三极管将导通,此时,12V电源端VCC1、PNP三极管、第二光电耦合器U2的发光二极管、模拟地AGND或数字地GND之间将形成回路,第二光电耦合器U2的发光二极管将导通;接着,第二光电耦合器U2的NPN 三极管将导通,5V电源端VCC2将通过第二光电耦合器U2的NPN三极管输出电压信号至第二NPN三极管的基极,第二NPN三极管将导通,第二 NPN三极管的集电极将连接数字地,此时,信号接收端RXD接收到低电平信号。当通信端Signal电压为高电平时,12V电源端VCC1无法通过分压单元输出分压信号至PNP三极管,PNP三极管断开,第二光电耦合器U2的发光二极管也断开,导致第二光电耦合器U2的NPN三极管断开、第二NPN三极管也将断开,5V电源端VCC2将输出高电平至信号接收端 RXD,即信号接收端RXD接收到高电平信号。
综上,该通信电路可以完成两个待通信设备之间的通信,并且发射信号与接收信号呈反相关系,后续有利于电路快速地完成信号识别过程。并且电路结构简单,无需使用专门的通信芯片进行通信,电路设计成本低且功耗较低,能满足低成本低功耗电路的设计需求。
第二方面,本实用新型实施例还提供一种设备,该设备包括如第一方面任意一项的通信电路。该设备可以是电器设备,如空调、冰箱等,该设备中的通信电路结构简单,无需使用专门的通信芯片进行通信,电路设计成本低且功耗较低,能满足低成本低功耗电路的设计需求。
需要说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;在本实用新型的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种通信电路,其特征在于,包括:
第一开关单元,所述第一开关单元的第一端用于连接信号发射端,所述第一开关单元的第二端用于连接通信端,所述第一开关单元的第三端用于连接第一电源端,所述第一开关单元用于根据所述信号发射端的发射信号,导通或断开所述第一开关单元的第二端和第三端,其中,在所述第一开关单元的第二端和第三端连接导通时,所述通信端的电压为所述第一电源端的电压;
上拉电阻,连接在第二电源端和所述通信端之间,所述上拉电阻用于在所述第一开关单元的第二端和第三端连接断开时,将所述通信端的电压上拉至所述第二电源端的电压;
分压单元,所述分压单元的第一端用于连接第二电源端,所述分压单元的第二端用于连接所述通信端,所述分压单元用于在所述通信端的电压为所述第一电源端的电压时,通过所述分压单元的第三端输出分压信号;
第二开关单元,所述第二开关单元的第一端连接所述分压单元的第三端,所述第二开关单元的第二端用于连接第三电源端,所述第二开关单元的第三端用于连接第一电源端,所述第二开关单元用于根据所述分压信号,导通所述第二开关单元的第二端和第四端;
第三开关单元,所述第三开关单元的第一端连接所述第二开关单元的第四端,所述第三开关单元的第二端用于连接信号接收端,所述第三开关单元的第三端用于连接所述第一电源端,所述第三开关单元的第四端连接所述第三电源端,所述第三开关单元用于在所述第二开关单元的第二端和第四端的连接导通时,导通所述第三开关单元的第二端和第三端,使所述信号接收端的电压为所述第一电源端的电压,以及在所述第二开关单元的第二端和第四端的连接断开时,导通所述第三开关单元的第二端和第四端,使所述信号接收端的电压为所述第三电源端的电压。
2.根据权利要求1所述的通信电路,其特征在于,所述第一开关单元包括第一光电耦合器和第一开关管;
所述第一开关管的第一端连接所述信号发射端,所述第一开关管的第二端连接所述第一光电耦合器的第一端,所述第一开关管的第三端连接所述第一电源端,所述第一光电耦合器的第二端连接所述第三电源端,所述第一光电耦合器的第三端用于连接所述通信端,所述第一光电耦合器的第四端用于连接所述第一电源端。
3.根据权利要求2所述的通信电路,其特征在于,所述第一开关单元还包括第一电阻;
所述第一光电耦合器的第四端还通过所述第一电阻连接所述第一电源端。
4.根据权利要求1所述的通信电路,其特征在于,所述分压单元包括第一分压电阻和第二分压电阻;
所述第一分压电阻的第一端用于连接所述第二电源端,所述第一分压电阻的第二端连接所述第二开关单元的第一端,所述第一分压电阻的第三端用于连接所述通信端。
5.根据权利要求1所述的通信电路,其特征在于,所述第二开关单元包括第二光电耦合器和第二开关管;
所述第二开关管的第一端连接所述第二电源端,所述第二开关管的第二端连接所述分压单元的第三端,所述第二开关管的第三端连接所述第二光电耦合器的第一端,所述第二光电耦合器的第二端连接所述第一电源端,所述第二光电耦合器的第三端连接所述第三电源端,所述第二光电耦合器的第四端连接所述第三开关单元的第一端。
6.根据权利要求5所述的通信电路,其特征在于,所述第二开关单元还包括第二电阻;
所述第二光电耦合器的第二端还通过所述第二电阻连接所述第一电源端。
7.根据权利要求1所述的通信电路,其特征在于,所述第三开关单元包括第三开关管;
所述第三开关管的第一端连接所述第二开关单元的第四端,所述第三开关管的第二端分别连接所述第三电源端和所述信号接收端,所述第三开关管的第三端连接所述第一电源端。
8.根据权利要求7所述的通信电路,其特征在于,所述第三开关单元还包括第三电阻;
所述第三开关管的第一端还通过所述第三电阻连接所述第一电源端。
9.根据权利要求1所述的通信电路,其特征在于,所述通信电路还包括第一接口和第二接口;
所述通信端设于所述第一接口内;
所述上拉电阻的第一端和所述分压单元的第一端通过所述第一接口的第一端连接所述第二电源端,所述第一开关单元的第三端通过所述第一接口的第二端连接所述第一电源端,所述第三开关单元的第二端还通过所述第二接口的第一端连接所述第三电源端;
或者,所述通信电路还包括第一电源端、第二电源端和第三电源端,所述第二电源端通过所述第一接口的第一端连接第一外部设备的第一端,所述第一电源端通过所述第一接口的第二端连接所述第一外部设备的第二端,所述第三电源端通过所述第二接口的第一端连接第二外部设备的第一端,所述第一电源端还通过所述第二接口的第二端连接所述第二外部设备的第二端。
10.一种设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的通信电路。
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