CN2842887Y

CN2842887Y - 一种多路复用通讯接口电路

Info

Publication number: CN2842887Y
Application number: CN 200520018774
Authority: CN
Inventors: 姜德志; 李莉; 矫永英; 张玉梅
Original assignee: Haier Group Corp; Qingdao Haier Technology Co Ltd
Current assignee: Haier Group Corp; Qingdao Haier Technology Co Ltd
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2015-05-23

Abstract

本实用新型公开一种多路复用通讯接口电路，包括接收电路、选择电路、输出电路。所述接收电路接收通讯信号输出器件输出的通讯信号。该接收电路还包括隔离电路，用于实现通讯信号输出器件与通讯信号接收器件的电路隔离。所述选择电路包括开关三极管，其基极接收外部输入的选择信号；集电极根据所述选择信号输出控制信号到所述接收电路。所述输出电路包括开关三极管，其基极接收被选定的所述接收电路的通讯信号，集电极输出该通讯信号。上述电路不需专用集成电路即可实现对同一个通讯端口的多路复用，尤其适用于家用电器共用单片机通用异步串行口的情况。

Description

一种多路复用通讯接口电路

技术领域

本实用新型涉及通讯接口电路，尤其是涉及一种多路复用的通讯接口电路。

背景技术

随着电子技术的发展，各类电子设备相互间的通讯需求日益增加，同一电子设备之间的不同控制元件也常常需要交换通讯信号。

特别是在家电领域，许多家电中存在多路UART(通用异步串行收发)信号需要控制器件处理。但是，目前大多数家电以单片机作为控制器件，而大多数单片机又只有一个UART通讯接口。例如，洗衣机驱动变频板需要用到UART通讯接口，许多洗衣机的显示部件也使用UART通讯接口。以上情况要求单片机采用同一异步串行收发通讯接口与多个设备进行通讯，即对一个通讯端口分时复用。

中国专利号为03234618.2的实用新型专利，公开了一种多路通用异步收发器，它是由一个通用异步收发器扩展出两个或两个以上通用异步收发器，其具有可扩展的异步收发串行口数量多、数据流大、体积小、占用单片机的通用I/O口线少等优点，工作稳定可靠。

但是，上述现有技术使用专用的通用异步收发器集成电路芯片作为基本元件，其成本较高。许多电器设备，尤其是家用电器，一般只有少数几路的通用异步收发通讯需求，使用该种电路导致成本上升，影响性价比。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于：提供一种简单的多路复用通讯接口电路，在较为经济的情况下，解决同一通讯端口需要接收多路通讯信号的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的电路包括接收电路、选择电路、输出电路；其中所述接收电路输入端连接通讯信号输出器件，接收其输出的通讯信号；所述选择电路的输入端接收选择信号，其输出端连接所述接收电路的控制信号接收端，该选择电路控制所述接收电路接收的通讯信号是否进入输出电路；所述输出电路输入端连接所述接收电路的输出端，其输出端连接通讯信号接收器件，其接收被选择的接收电路输出的通讯信号，并向通讯信号接收器件输出。

优选地，所述接收电路还包括用于实现通讯信号输出器件与通讯信号接收器件的电路隔离的隔离电路。

优选地，所述隔离电路具体为光耦合器；其输入端为发光二极管，输出端为光电三极管；所述光电三极管集电极连接选择电路输出的控制信号，发射极输出所述通讯信号。

优选地，所述接收电路具体为三态门；所述三态门的输入端为接收电路的输入端；三态门输出端为接收电路的输出端，其通过电阻连接所述输出电路的输入端；其控制端为接收电路的控制信号接收端，接收所述选择电路输出的控制信号。

优选地，所述选择电路包括开关三极管，其基极接收外部输入的选择信号；集电极根据所述选择信号输出控制信号到所述接收电路。

优选地，所述输出电路包括开关三极管，其基极为所述输出电路输入端，集电极为所述输出电路输出端。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是采用简单电路实现通讯端口的复用，对于家用电器等只有少数几路通讯信号需要复用通讯端口的情况，提供了一种较高性价比的选择方案。

附图说明

图1是本发明第一实施例电路图；

图2是本发明实施例单片机程序流程图；

图3是本发明第二实施例电路图；

图4是本发明第三实施例电路图；

图5是本发明第四实施例电路图；

具体实施方式

请参考图1，为本发明第一实施例的电路图。

该电路包括接收电路C1、选择电路C2、输出电路C3。

所述接收电路C1用于接收通讯信号输出器件(图未示)输出的通讯信号。为实现通讯信号输出器件与通讯信号接收器件(图未示)的电隔离，该电路还包括隔离电路C11。该隔离电路由一个光耦合器U2组成。

所述接收电路C1通过X1、X2两个端子接收通讯信号的输入，所述通讯信号加于所述光耦合器U2的发光二极管两端。在X1、X2之间还接有电阻R6，该电阻用于限流。

所述光耦合器的光接收部分为一个NPN型光电三极管T，其发射极通过电阻R5接地。

所述选择电路C2根据接收的选择信号控制所述接收电路接收的通讯信号是否进入输出电路，其包括PNP型开关三极管P1。该三极管P1发射极连接电源Vcc；其基极通过电阻R2接选择信号A，并同时通过电阻R3连接电源Vcc；其集电极连接所述光耦合器U2的光电三极管T的集电极。

所述输出电路C3用于接收被选择的接收电路C1接收的通讯信号，并向通讯信号接收器件输出所述接收的通讯信号；该输出电路C3的输出端可以连接一个或多个通讯信号接收器件。

该输出电路C3包括一个NPN型开关三极管N1。该三极管N1发射极接地；其集电极通过电阻R1连接电源Vcc，同时该集电极作为输出端连接通讯信号接收器件的输入线；其基极通过电阻R4连接所述光耦合器U2的发射极。

上述电路的工作原理为：

选择信号A为高电平时，开关三极管P1的基极为高电平，该三极管P1截止。此时，电压Vcc无法加于所述光耦合器U2的光电三极管T的集电极，使该光电三极管T始终截止，其发射极电位通过电阻R5钳制在地电位。因此，无论通讯信号接收端X1、X2接收何种信号，都无法通过该光电三极管T传输到所述输出单元的输入端，通讯信号被隔断。

选择信号A为低电平时，开关三极管P1的基极电位较发射极电位低，该三极管P1饱和导通，此时，正向电压Vcc通过该三极管P1加于所述光耦合器U2的光电三极管T集电极。该光电三极管T因为集电极加有电压，处于可被触发工作的状态。

此时，通讯信号接收端X1、X2接收通讯信号。随着通讯信号高低电平的变化，光耦合器U2的发光二极管D正向导通或反向截止。

当通讯信号为高电平时，发光二极管D正向导通发光；光电三极管T被触发，饱和导通。此时，电压Vcc加到光电三极管T的发射极，该电压通过电阻R4加到三极管N1基极。三极管N1饱和导通，其集电极为低电平，也即向通讯信号接收器件输出低电平。

当通讯信号为低电平时，发光二极管D截止，二极管D不发光；光电三极管T未被触发，处于截止状态。此时，光电三极管T发射极电压被钳制为地电位，三极管N1基极也为低电位，该三极管N1截止。其集电极为高电平，也即向通讯信号接收端口输出高电平。

因此，当选择信号A为低电平时，通过信号接收单元X1、X2输入的通讯信号，能够传递到通讯信号接收端口B，也即可以通过控制选择信号A的电平，选择是否将接收电路接收的通讯信号传递到接收端口B。

当本电路用于单片机通用异步串行收发接口，接收多个通讯信号输入端口时，B为单片机通用异步串行收发口，选择信号A为单片机输出的开关信号。何时输出该开关信号由单片机内部程序控制。

本电路中，由开关三极管N1组成的输出电路对应于单片机通用异步串行收发口，由多个通讯信号输出端共用。由光耦合器U2、开关三极管P1组成的接收电路、选择电路则对应于每路通讯信号输出器件各有一组。

图2示出当选择信号A由单片机输出时，其内部程序进行选择的流程。其具体过程如下：

步骤S11，进行通讯准备，包括对该单片机输入端口输入的信号循环扫描，以及对该单片机各个开关信号输出端口的状态进行循环设置。

步骤S12，判断是否是当前开关信号输出端口所对应的输出器件的通讯。如是，进入步骤S13；如否，则进入步骤S17。

步骤S13，设置当前开关信号输出端口的状态，使其对应的选择信号A为低电平。该低电平使选择电路C2的开关三极管P1导通。

步骤S14，询问通讯是否完成。如是，则进入步骤16；如否，则进入步骤15。

步骤15，继续通讯。并进行步骤14。

步骤16，重新设置当前开关信号输出端口的状态，使选择信号A为高电平，开关三极管P1关断，该路通讯信号不再被选中。

步骤17，退出当前路通讯，单片机准备接收其它输出器件的通讯信号。

在相同的技术原理下，本实施例的电路也可以适当变化。

图3示出本发明第二实施例的电路图。该电路中，没有使用隔离电路。通讯信号从信号接收端C直接连接开关三极管P1的集电极，并通过电阻R4连接开关三极管N1的基极，通过电阻R5接地。其它部分与第一实施例相同。

图4示出本发明第三实施例的电路图。该电路中，使用低电平有效的三态门U1完成接收电路与选择电路的功能。此时，以三态门U1控制端作为控制信号接收端，三态门U1的输入端作为接收电路的信号接收端C，三态门U1的输出端作为接收电路的输出端。该实施例中，由于其控制端为低电平有效，故三态门U1的控制端通过电阻R3连接到地，以保证选择信号A为低电平时选中该路通讯信号。电路的其它部分与第一实施例相同。

图5示出本发明第四实施例的电路图。该实施例采用高电平有效的三态门U1完成接收电路与选择电路的功能。该三态门U1的控制端通过R3接电源Vcc。其它部分与第一实施例相同。

所述选择信号也可以以人工手动选择等方式产生。

以上实施例中选择信号均采用低电平作为选中信号，在同样的原理下，也可采用高电平作为选中信号，此时电路图只需稍作变动即可。

以上仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种多路复用通讯接口电路，其特征在于，包括接收电路、选择电路、输出电路；其中所述接收电路输入端连接通讯信号输出器件，接收其输出的通讯信号；所述选择电路的输入端接收选择信号，其输出端连接所述接收电路的控制信号接收端，该选择电路控制所述接收电路接收的通讯信号是否进入输出电路；所述输出电路输入端连接所述接收电路的输出端，其输出端连接通讯信号接收器件，其接收被选择的接收电路输出的通讯信号，并向通讯信号接收器件输出。

2、根据权利要求1所述的多路复用通讯接口电路，其特征在于，所述接收电路还包括用于实现通讯信号输出器件与通讯信号接收器件的电路隔离的隔离电路。

3、根据权利要求2所述的多路复用通讯接口电路，其特征在于，所述隔离电路具体为光耦合器；其输入端为发光二极管，输出端为光电三极管；所述光电三极管集电极连接选择电路输出的控制信号，发射极输出所述通讯信号。

4、根据权利要求1所述的多路复用通讯接口电路，其特征在于，所述接收电路具体为三态门；所述三态门的输入端为接收电路的输入端；三态门输出端为接收电路的输出端，其通过电阻连接所述输出电路的输入端；其控制端为接收电路的控制信号接收端，接收所述选择电路输出的控制信号。

5、根据权利要求1所述的多路复用通讯接口电路，其特征在于：所述选择电路包括开关三极管，其基极接收外部输入的选择信号；集电极根据所述选择信号输出控制信号到所述接收电路。

6、根据权利要求1所述的多路复用通讯接口电路，其特征在于，所述输出电路包括开关三极管，其基极为所述输出电路输入端，集电极为所述输出电路输出端。