CN219834140U - 家用电器通信电路和家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种家用电器通信电路，应用发送和接收电路板之间；包括：输出通信总线，其通信连接发送电路板的一路输出端；包括若干个通信连接的输出控制开关元件的输出控制开关组件，其输入端通信连接输出通信总线，输出端通信连接接收电路板的接收端；和包括若干个通信连接的反馈控制开关元件的反馈控制开关组件，其输入端通信连接接收电路板的反馈端，输出端通信连接输出通信总线；通信电路正常工作，输出通信总线、输出控制开关组件的输出端、反馈控制开关组件的输入端的信号电平相同。还提供一种家用电器，本申请可以提高信号传输通信的抗干扰和冲击能力，满足家用电器远距离通信需求。

Description

家用电器通信电路和家用电器

技术领域

本实用新型属于家用电器技术领域，具体地说，是涉及一种家用电器通信电路，以及一种家用电器。

背景技术

家用电器，例如冰箱、热水器、洗衣机等都采用多个电路板组合来实现对整机功能的控制；以冰箱为例，通常设置有控制压缩机的电路板和控制显示模块的电路板。多个电路板之间需要设计通信电路满足互联通讯，通信电路需要兼容各电路板不同的电平配置，由于线缆较长也需要有足够的防护和抗干扰措施保证信息传输可靠。

由于整机走线密度大（包括电源线、通信线等等），优选采用单线的方式作为通信电路。但现有的单线通信电路，有些没有电平转化功能，有的功能过于复杂对于家电产品冗余度过高，有的仅通过三极管进行电平转换，抗干扰能力较弱。举例来说，采用串口两线直接相连的通讯方式，抗干扰能力很差，通讯距离短，实际使用中经常出现通讯双方器件的损坏；有些采用485通信模块增强抗干扰性能，可以适用远距离通信，但电路成本偏高。

发明内容

针对现有技术中家电类产品单线通信电路一部分采用串口直接相连的方式，抗干扰能力差，通信距离短；另一部分采用485通信模块，电路成本偏高的问题，本实用新型的第一个方面设计并提出一种家用电器通信电路。

为实现上述实用新型/设计目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种家用电器通信电路，应用于独立设置的发送电路板和接收电路板之间；

所述通信电路包括：输出通信总线，其通信连接所述发送电路板的一路输出端；

输出控制开关组件，其包括若干个通信连接的输出控制开关元件，所述输出控制开关组件的输入端通信连接所述输出通信总线，所述输出控制开关组件的输出端通信连接所述接收电路板的接收端；和反馈控制开关组件，其包括若干个通信连接的反馈控制开关元件，所述反馈控制开关组件的输入端通信连接所述接收电路板的反馈端，所述反馈控制开关组件的输出端通信连接所述输出通信总线；通信电路正常工作，所述输出通信总线、所述输出控制开关组件的输出端、所述反馈控制开关组件的输入端的信号电平相同。

在本申请的一些可选的实施方式中，所述输出控制开关组件包括：第一输出控制开关元件，其具有：第一输出控制端，其通信连接所述输出通信总线;和第一输出开关通路，所述第一输出开关通路的第一端连接电源电压；和第二输出控制开关元件，其具有：第二输出控制端，其连接所述第一输出开关通路的第二端；和第二输出开关通路，所述第二输出开关通路的第一端一路连接电源电压，另一路连接总线接收端；所述第二输出开关通路的第二端接地；所述总线接收端通信连接所述接收电路板的接收端。

在本申请一些可选的实施方式中，所述反馈控制开关组件包括：第一反馈控制开关元件，其具有：第一反馈控制端，其连接总线反馈端，所述总线反馈端通信连接所述接收电路板的反馈端；和第一反馈开关通路，所述第一反馈开关通路的第一端连接电源电压；和第二反馈控制开关元件，其具有：第二反馈控制端，其连接所述第一反馈开关通路的第二端；和第二反馈开关通路，所述第二反馈开关通路的第一端通信连接所述输出通信总线，所述第二反馈开关通路的第二端接地。

在本申请一些可选的实施方式中，所述第一输出控制开关元件为PNP型三极管，所述第二输出控制开关元件为NPN型三极管；所述第一反馈控制开关元件为PNP型三极管，所述第二反馈控制开关元件为NPN型三极管。

在本申请一些可选的实施方式中，家用电器通信电路还包括：第一电容，所述第一电容一端连接所述第一输出控制开关元件的发射极，另一端连接所述第一输出控制开关元件的基极；第一电阻，所述第一电阻与所述第一电容并联；第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第一电阻，另一端一路连接所述第二反馈控制开关元件的集电极，另一路连接第三电阻的一端；所述第三电阻的另一端一路连接所述输出通信总线，另一路通过第四电阻连接电源电压。

在本申请一些可选的实施方式中，家用电器通信电路还包括：第一二极管，所述第一二极管的负极连接所述第三电阻，正极接地；和第二二极管，所述第二二极管的负极连接电源电压，正极连接所述第三电阻。

在本申请一些可选的实施方式中，家用电器通信电路还包括：第五电阻，所述第五电阻的一端连接所述第一输出控制开关元件的集电极，所述第五电阻的另一端连接所述第二输出控制开关元件的基极。

在本申请一些可选的实施方式中，家用电器通信电路还包括：第六电阻，所述第六电阻的第一端连接电源电压，第二端连接第二输出控制开关元件的集电极；和第七电阻，所述第七电阻的一端连接所述第六电阻的第二端，所述第七电阻的另一端连接总线接收端。

在本申请一些可选的实施方式中，所述接收电路板设置有多个，任意一个所述接收电路板具有一个所述接收端和一个所述反馈端。

本申请的第二个方面还提供一种家用电器，包括家用电器通信电路，家用电器通信电路，应用于独立设置的发送电路板和接收电路板之间；所述通信电路包括：输出通信总线，其通信连接所述发送电路板的一路输出端；输出控制开关组件，其包括若干个通信连接的输出控制开关元件，所述输出控制开关组件的输入端通信连接所述输出通信总线，所述输出控制开关组件的输出端通信连接所述接收电路板的接收端；和反馈控制开关组件，其包括若干个通信连接的反馈控制开关元件，所述反馈控制开关组件的输入端通信连接所述接收电路板的反馈端，所述反馈控制开关组件的输出端通信连接所述输出通信总线；通信电路正常工作，所述输出通信总线、所述输出控制开关组件的输出端、所述反馈控制开关组件的输入端的信号电平相同。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：通过本实用新型所提供的家用电器通信电路，可以解决家用电器中独立设置的电路板之间的信号传输通讯问题，增强信号的抗干扰、抗冲击能力，通过多个通信连接的输出控制开关元件和反馈控制开关元件兼容不同电路板的不同的通讯电平，同时家用电器通信电路可以对接收到的信号自行甄别所接收到的电平信号是否存在错误，减少整机通讯密度，可以满足家用电器中的远距离通信需求。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路的结构示意框图；

图2是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路的电路图；

图3是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路中输出控制开关组件的电路图；

图4是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路中反馈控制开关组件的电路图；

图5是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路工作状态下的检测点示意图；

图6是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路工作状态下低电平信号的通信原理图；

图7是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路工作状态下高电平信号的通信原理图；

图8是根据本实用新型的一些实施例所提出的家用电器通信电路的结构示意框图；

图中，10、发送电路板；20、接收电路板；30、输出控制开关组件；40、反馈控制开关组件；BUS、输出通信总线；BUSRX、总线接收端；BUSTX、总线发送端；P1、第一输出控制开关元件；N1、第二输出控制开关元件；P2、第一反馈控制开关元件；N2、第二反馈控制开关元件；C1、第一电容；R2、第一电阻；R6、第二电阻；R7、第三电阻；R5、第四电阻；D2、第一二极管；D1、第二二极管；R4、第五电阻；R1、第六电阻；R3、第七电阻。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

针对现有技术中家电类产品单线通信电路一部分采用串口直接相连的方式，抗干扰能力差，通信距离短；另一部分采用485通信模块，电路成本偏高的问题，设计并提出一种家用电器通信电路。在本申请中，家用电器可以指能够减轻人们劳动强度、改善生活环境提高物质生活水平的产品，包括洗衣机、厨房电器、空调器、电冰箱、热水器等“白色家电”。家用电器中设置有多块独立设置的电路板，这些电路板通过相互连接以创建完整的功能系统。在本申请中，多在块电路板之间，其中一块电路板作为发送电路板，其它一块或多块电路板作为接收电路板。示例性的，例如发送电路板搭载有处理器，接收电路板搭载有显示模块或指示灯，接收电路板与发送电路板通信连接以接收发送电路板发送的指令执行与显示功能有关的动作。

在本申请中，独立设置的发送电路板10和接收电路板20之间通过如图1和图2所示的家用电器通信电路连接。如图所示，通信电路包括输出通信总线BUS、输出控制开关组件30和反馈控制开关组件40等几个部分；其中输出通信总线BUS通信连接发送电路板10的一路输出端，输出控制开关组件30包括若干个通信连接的输出控制开关元件。输出控制开关组件30的输入端通信连接输出通信总线BUS，输出控制开关组件30的输出端通信连接接收电路板20的接收端。发送电路板10的一路输出端输出的信号将经过输出控制开关组件30传输至接收电路板20的接收端。为增强信号的抗干扰能力，自行甄别传输信号是否正确，反馈控制开关组件40包括若干个通信连接的反馈控制开关元件。反馈控制开关组件40的输入端通信连接接收电路板20的反馈端，反馈控制开关组件40的输出端通信连接输出通信总线BUS。通信电路正常工作，输出通信总线BUS、输出控制开关组件30的输出端、反馈控制开关组件40的输入端的信号电平相同。

通过本实用新型所提供的家用电器通信电路，可以解决家用电器中独立设置的电路板之间的信号传输通讯问题，增强信号的抗干扰、抗冲击能力，通过多个通信连接的输出控制开关元件和反馈控制开关元件兼容不同电路板的不同的通讯电平，同时家用电器通信电路可以对接收到的信号自行甄别所接收到的电平信号是否存在错误，减少整机通讯密度，可以满足家用电器中的远距离通信需求。

参见图2至图7，对家用电器通信电路的具体电路连接进行介绍。具体参考图2和图3，输出控制开关组件30包括第一输出控制开关元件P1和第二输出控制开关元件N1，其中第一输出控制开关元件P1具有第一输出控制端和第一输出开关通路，第二输出控制开关元件N1具有第二输出控制端和第二输出开关通路。第一输出控制端通信连接输出通信总线BUS，第一输出开关通路的第一端连接电源电压，第一输出开关通路的第二端连接第二输出控制端，第二输出开关通路的第一端一路连接电源电压，另一路连接总线接收端BUSRX，第二输出开关通路的第二端接地，总线接收端BUSRX通信连接接收电路板20的接收端。当输出通信总线BUS输出有效电平信号时，第一输出控制开关元件P1和第二输出控制开关元件N1将保持相同的通断状态，使得输出通信总线BUS输出的有效电平信号传输至接收电路板20的接收端。

参考图2和图4，与之对应的，反馈控制开关组件40包括第一反馈控制开关元件P2和第二反馈控制开关元件N2，其中第一反馈控制开关元件P2具有第一反馈控制端和第一反馈开关通路，第二反馈控制开关元件N2具有第二反馈控制端和第二反馈开关通路，其中第一反馈控制端连接总线反馈端，总线反馈端通信连接接收电路板20的反馈端，第一反馈开关通路的第一端连接电源电压，第一反馈开关通路的第二端连接第二反馈控制端，第二反馈开关通路的第一端通信连接输出通信总线BUS，第二反馈开关通路的第二端接地。接收电路板20的反馈端与接收电路板20的接收端的信号电平信号相同。第一反馈控制开关元件P2和第二反馈控制开关元件N2保持相同的通断状态。当接收电路板20的反馈端接收到信号后，接收电路板20的反馈端将相同的电平信号经过反馈控制开关组件40重新反馈至输出通信总线BUS。如果输出通信总线BUS再次接收的信号与输出的信号相同，则通信成功；如果输出通信总线BUS再次接收的信号与输出的信号相反，则通信错误，即可以实现通信状态的自行甄别。

如图2至图4所示，第一输出控制开关元件P1选用PNP型三极管，第二输出控制开关元件N1选用NPN型三极管，第一反馈控制开关元件P2选用PNP型三极管，第二反馈控制开关元件N2选用NPN型三极管。在传输侧，第一输出控制开关元件P1的基极连接输出通信总线BUS，发射极连接电源电压VCC，集电极连接第二输出控制开关的基极。第二输出控制开关的集电极一路连接电源电压VDD,另一路连接总线接收端BUSRX，第二输出控制开关的发射极接地。在反馈侧，第一反馈控制开关元件P2的基极连接总线发送端BUSTX，发射极连接电源电压VDD，集电极连接第二反馈控制开关元件N2的基极，第二反馈控制开关元件N2的发射极接地，集电极连接输出通信总线BUS。在本申请的另一些实施方式中，第一输出控制开关元件P1、第二输出控制元件、第一反馈控制开关元件P2和第二反馈控制开关元件N2也可以选择其它的开关元件，例如MOS管等，在此不再一一列举。第二输出控制开关的基极设置有4.7KΩ的电阻，基极和发射极之间设置有10KΩ的电阻。第一反馈控制开关元件P2的基极设置有10KΩ的电阻，基极和发射极之间设置有47KΩ的电阻。第二反馈控制开关元件N2的基极设置有4.7KΩ的电阻，基极和发射极之间设置有10KΩ的电阻。

为提高电路的稳定性，确保电平信号的传输成功率，在本申请所提供的家用电器通信电路中还设置有第一电容C1、第一电阻R6、第二电阻、第三电阻R7和第四电阻R5，如图2所示，第一电容C1一端连接第一输出控制开关元件P1的发射极，另一端连接第一输出控制开关元件P1的基极；第一电阻R6与第一电容C1并联，第二电阻一端连接第一电阻R6，另一端一路连接第二反馈控制开关元件N2的集电极，另一路连接第三电阻R7的一端；第三电阻R7的另一端一路连接输出通信总线BUS，另一路通过第四电阻R5连接电源电压VCC。

家用电器通信电路中还设置有第一二极管D2和第二二极管D1，其中第一二极管D2的负极连接第三电阻R7，第一二极管D2的正极接地；第二二极管D1的负极连接电源电压VCC，第二二极管D1的正极连接第三电阻R7。第五电阻R4一端连接第一输出控制开关元件P1的集电极,第五电阻R4的另一端连接第二输出控制开关元件N1的基极。在输出端，家用电器通信电路中还设置有第六电阻R1和第七电阻R3，第六电阻R1的第一端连接电源电压VDD，第二端连接第二输出控制开关元件N1的集电极，第七电阻R3的一端连接第六电阻R1的第二端，第七电阻R3的另一端连接总线接收端BUSRX。

如图5所示，在通信过程中，技术人员可以在七个检测点检测并监测家用电器通信电路是否工作在正常状态。第一检测点配置在输出通信总线BUS处，第二检测点配置在第一输出控制开关元件P1的基极，第三检测点配置在第二输出控制开关元件N1的基极，第四检测点配置在总线接收端BUSRX，第五检测点配置在总线发送端BUSTX，第六检测点配置在第二反馈控制开关元件N2的基极，第七检测点配置在第一二极管D2、第二二极管D1与第三电阻R7之间，通过七个检测点的电平信号状态，即可以监控家用电器通信电路的工作状态。

以正常工作为例，参考图6所示，介绍低电平信号的通信过程。发送电路板10生成并输出有效低电平信号，第一输出控制开关元件P1的基极为低电平信号，第一输出控制开关元件P1的开关通路导通，由于电源电压的作用，第二输出控制开关元件N1的基极为高电平信号，第二输出控制开关元件N1的开关通路导通，总线接收端BUSRX接收到低电平信号。同时，第一反馈控制开关元件P2的基极为低电平信号，第一反馈控制开关元件P2的开关通路导通，由于电源电压的作用，第二反馈控制开关元件N2的基极为高电平信号，第二反馈控制开关元件N2的开关通路导通，第七检测点检测到低电平信号，输出通信总线BUS，输出控制开关组件30的输出端，反馈控制开关组件40的输入端的信号电平相同，回读信号正常。

参考图7，介绍高电平信号的通信过程。发送电路生成并输出有效高电平信号，第一输出控制开关元件P1截止，第二输出控制开关元件N1的基极为低电平信号，第二输出控制开关元件N1截止，总线接收端BUSRX接收到高电平信号。同时，第一反馈控制开关元件P2的基极为高电平信号，第一反馈控制开关元件P2截止，第二反馈控制开关元件N2的基极为低电平信号，第二反馈控制开关元件N2截止，第七检测点检测到高电平信号，输出通信总线BUS，输出控制开关组件30的输出端，反馈控制开关组件40的输入端的信号电平相同，回读信号正常。

参考图8，在本申请一些可选的实施方式中，家用电器通信电路可以设置有多个接收电路板（例如分别控制显示面板和LED指示灯），任意一个接收电路板具有一个接收端和一个反馈端，发送电路板可以与多个接收电路板实现并行通信，以将指令并行传输至多个接收电路板（如20-1和20-2所示）。与多个接收电路板匹配的，还设置匹配的输出控制开关组件（如30-1和30-2所示），以及反馈控制开关组件（如40-1和40-2所示）。

本申请的第二个方面提供一种家用电器。家用电器包括家用电器通信电路。家用电器通信电路的具体结构参见上述实施例和说明书附图的详细记载，在此不再赘述，设置有家用电器通信电路的家用电器可以实现同样的技术效果。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种家用电器通信电路，应用于独立设置的发送电路板和接收电路板之间；

其特征在于，所述通信电路包括：

输出通信总线，其通信连接所述发送电路板的一路输出端；

输出控制开关组件，其包括若干个通信连接的输出控制开关元件，所述输出控制开关组件的输入端通信连接所述输出通信总线，所述输出控制开关组件的输出端通信连接所述接收电路板的接收端；和

反馈控制开关组件，其包括若干个通信连接的反馈控制开关元件，所述反馈控制开关组件的输入端通信连接所述接收电路板的反馈端，所述反馈控制开关组件的输出端通信连接所述输出通信总线；

通信电路正常工作，所述输出通信总线、所述输出控制开关组件的输出端、所述反馈控制开关组件的输入端的信号电平相同。

2.根据权利要求1所述的家用电器通信电路，其特征在于，

所述输出控制开关组件包括：

第一输出控制开关元件，其具有：

第一输出控制端，其通信连接所述输出通信总线;和

第一输出开关通路，所述第一输出开关通路的第一端连接电源电压；

和

第二输出控制开关元件，其具有：

第二输出控制端，其连接所述第一输出开关通路的第二端；和

第二输出开关通路，所述第二输出开关通路的第一端一路连接电源电压，另一路连接总线接收端；所述第二输出开关通路的第二端接地；所述总线接收端通信连接所述接收电路板的接收端。

3.根据权利要求2所述的家用电器通信电路，其特征在于，

所述反馈控制开关组件包括：

第一反馈控制开关元件，其具有：

第一反馈控制端，其连接总线反馈端，所述总线反馈端通信连接所述接收电路板的反馈端；和

第一反馈开关通路，所述第一反馈开关通路的第一端连接电源电压；

和

第二反馈控制开关元件，其具有：

第二反馈控制端，其连接所述第一反馈开关通路的第二端；和

第二反馈开关通路，所述第二反馈开关通路的第一端通信连接所述输出通信总线，所述第二反馈开关通路的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的家用电器通信电路，其特征在于，

所述第一输出控制开关元件为PNP型三极管，所述第二输出控制开关元件为NPN型三极管；所述第一反馈控制开关元件为PNP型三极管，所述第二反馈控制开关元件为NPN型三极管。

5.根据权利要求4所述的家用电器通信电路，其特征在于，还包括：

第一电容，所述第一电容一端连接所述第一输出控制开关元件的发射极，另一端连接所述第一输出控制开关元件的基极；

第一电阻，所述第一电阻与所述第一电容并联；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第一电阻，另一端一路连接所述第二反馈控制开关元件的集电极，另一路连接第三电阻的一端；所述第三电阻的另一端一路连接所述输出通信总线，另一路通过第四电阻连接电源电压。

6.根据权利要求5所述的家用电器通信电路，其特征在于，还包括：

第一二极管，所述第一二极管的负极连接所述第三电阻，正极接地；和

第二二极管，所述第二二极管的负极连接电源电压，正极连接所述第三电阻。

7.根据权利要求6所述的家用电器通信电路，其特征在于，还包括：

第五电阻，所述第五电阻的一端连接所述第一输出控制开关元件的集电极，所述第五电阻的另一端连接所述第二输出控制开关元件的基极。

8.根据权利要求7所述的家用电器通信电路，其特征在于，还包括：

第六电阻，所述第六电阻的第一端连接电源电压，第二端连接第二输出控制开关元件的集电极；和

第七电阻，所述第七电阻的一端连接所述第六电阻的第二端，所述第七电阻的另一端连接总线接收端。

9.根据权利要求1至8任一项所述的家用电器通信电路，其特征在于，所述接收电路板设置有多个，任意一个所述接收电路板具有一个所述接收端和一个所述反馈端。

10.一种家用电器，其特征在于，包括一组或多组如权利要求1至9任一项所述的家用电器通信电路。