DE102017104820A1 - Bidirectional single-wire communication circuit - Google Patents
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Abstract
Eine bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung (100) umfasst ein Ausgangsmodul (10) und ein Eingangsmodul (30). Das Ausgangsmodul (10) und das Eingangsmodul (30) sind beide mit dem Eingangs- und Ausgangspin (IO) einer Schaltzentrale (200) verbunden. Das Ausgangsmodul (10) umfasst eine Stromversorgungseinheit (12), eine Modulationseinheit (14), eine erste Diode (D1) und eine zweite Diode (D2). Die erste Diode (D1) ist zwischen die Stromversorgungseinheit (12) und den Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale (200) geschaltet, und die zweite Diode (D2) ist zwischen die Modulationseinheit (14) und den Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale (200) geschaltet, um die bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung zu schützen.A bidirectional single-wire communication circuit (100) comprises an output module (10) and an input module (30). The output module (10) and the input module (30) are both connected to the input and output pin (IO) of a control center (200). The output module comprises a power supply unit, a modulation unit, a first diode and a second diode. The first diode (D1) is connected between the power supply unit (12) and the input and output pins of the switching center (200), and the second diode (D2) is connected between the modulation unit (14) and the input and output pins of the switching center (200 ) to protect the bidirectional single-wire communication circuit.
Description
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung. The present invention relates to a bidirectional single-wire communication circuit.
Technischer Hintergrund Technical background
Elektronische Steuereinheiten für Fahrzeuge (Electronic Control Unit, ECU), die auch als „Fahrtenrechner“ und „Bordcomputer“ bekannt sind, dienen in Fahrzeugen als spezielle Computersteuerungen, die durch Bustechniken wie Dashboard, AT, EBS usw. Daten austauschen und steuern können. Der Bus kann aus drei Leitungen oder vier Leitungen bestehen oder spezieller Art sein. Vieradrige Bustypen bestehen aus Stromleitungen, Masseleitungen, Eingangssignalleitungen und Ausgangssignalleitungen. Dreiadrige Bustypen bestehen aus Stromleitungen, Masseleitungen und Signalleitungen. Es ist erforderlich, dass die Signalleitungen eine bidirektionale Kommunikation erfüllen, um Signale zu erfassen und auszugeben. Electronic control units (ECUs), also known as "trip computers" and "on-board computers", are used in vehicles as special computer controllers that can exchange and control data through bus techniques such as dashboard, AT, EBS, etc. The bus can consist of three lines or four lines or be special type. Four-wire bus types consist of power lines, ground lines, input signal lines and output signal lines. Three-core bus types consist of power lines, ground lines and signal lines. It is required that the signal lines satisfy bidirectional communication to detect and output signals.
Bei dem bestehenden dreiadrigen Bustyp ist oft keine Schutzfunktion für die Kommunikationsschaltung, die das Eingangssignal und das Ausgangsignal betreffen, vorhanden. Wenn beispielsweise die Leitung umgekehrt am Strom angeschlossen wird, wird dadurch die Leitung beschädigt und funktioniert nicht. Außerdem gibt es ein Problem, dass das Signal in der Kommunikationsschaltung nicht stabil ist. Das heißt, wenn sich äußere Bedingungen ändern, ist das Signal der Eingangs- oder Ausgangsspannung nicht stabil, und das Eingangssignal oder Ausgangssignal wird nicht erkannt, wenn es nicht einwandfrei ist. In the existing three-wire bus type, there is often no protection function for the communication circuit concerning the input signal and the output signal. If, for example, the line is connected in reverse, the line will be damaged and will not work. In addition, there is a problem that the signal in the communication circuit is not stable. That is, when external conditions change, the signal of the input or output voltage is unstable, and the input signal or output signal is not recognized unless it is faultless.
Darstellung presentation
Aus diesem Grund schafft die vorliegende Erfindung eine bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung mit Schutzfunktion. For this reason, the present invention provides a bidirectional single-wire communication circuit with protection function.
Eine bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung ist mit einer Schaltzentrale verbunden, um in Echtzeit Daten bidirektional auszutauschen. Die Schaltzentrale umfasst einen Eingangs- und Ausgangspin, wobei die bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung ein Ausgangsmodul und ein Eingangsmodul umfasst, wobei das Ausgangsmodul und das Eingangsmodul mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden sind. Das Ausgangsmodul, das mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden ist, überträgt ein erstes Signal an die Schaltzentrale. Das Eingangsmodul, das mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden ist, empfängt ein zweites Signal von der Schaltzentrale. Das Ausgangsmodul umfasst eine Stromversorgungseinheit, eine Modulationseinheit, eine erste Diode und eine zweite Diode. Die Stromversorgungseinheit liefert ein Stromversorgungssignal für die Modulationseinheit, die Modulationseinheit wandelt das Signal um und gibt es an die Schaltzentrale aus. Die Anode der ersten Diode ist mit der Stromversorgungseinheit verbunden und die Kathode der ersten Diode ist mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden. Die Kathode der zweiten Diode ist mit der Modulationseinheit verbunden und die Anode der zweiten Diode ist mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden. A bidirectional single-wire communication circuit is connected to a control center for bidirectionally exchanging data in real time. The switchboard includes an input and output pin, wherein the bidirectional single-wire communication circuit comprises an output module and an input module, wherein the output module and the input module are connected to the input and output pin of the control center. The output module, which is connected to the input and output pin of the control center, transmits a first signal to the control center. The input module, which is connected to the input and output pin of the control center, receives a second signal from the control center. The output module comprises a power supply unit, a modulation unit, a first diode and a second diode. The power supply unit provides a power supply signal for the modulation unit, the modulation unit converts the signal and outputs it to the control center. The anode of the first diode is connected to the power supply unit and the cathode of the first diode is connected to the input and output pin of the control center. The cathode of the second diode is connected to the modulation unit and the anode of the second diode is connected to the input and output pin of the control center.
Die Modulationseinheit ist vorzugsweise direkt mit Stromversorgungseinheit verbunden, um die Stromversorgungseinheit zu steuern. The modulation unit is preferably connected directly to the power supply unit in order to control the power supply unit.
Das Ausgangsmodul umfasst vorzugsweise ferner ein Bedienungselement. Das Bedienungselement ist zwischen die Stromversorgungseinheit und die Modulationseinheit geschaltet und empfängt das Signal von der Modulationseinheit, um die Stromversorgungseinheit zu steuern. The output module preferably further comprises an operating element. The operating element is connected between the power supply unit and the modulation unit and receives the signal from the modulation unit to control the power supply unit.
Die Stromversorgungseinheit umfasst vorzugsweise einen ersten elektronischen Schalter und einen ersten und einen zweiten Widerstand. Der Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den ersten Widerstand geerdet. Der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Anode der ersten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den zweiten Widerstand mit einer ersten Spannung verbunden. Wenn der Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters ein High-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss getrennt. Wenn der Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters ein Low-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. The power supply unit preferably comprises a first electronic switch and a first and a second resistor. The control terminal of the first electronic switch is preferably grounded via the first resistor. The first terminal of the first electronic switch is preferably connected to the anode of the first diode. The second terminal of the first electronic switch is preferably connected via the second resistor to a first voltage. When the control terminal of the first electronic switch receives a high-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are disconnected. When the control terminal of the first electronic switch receives a low-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are connected.
Die Stromversorgungseinheit umfasst vorzugsweise einen ersten elektronischen Schalter und einen ersten und einen zweiten Widerstand. Der Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den ersten Widerstand mit der Modulationseinheit verbunden. Der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Anode der ersten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den zweiten Widerstand mit einer ersten Spannung verbunden. Wenn die Modulationseinheit ein High-Level-Signal liefert, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss getrennt. Wenn die Modulationseinheit ein Low-Level-Signal liefert, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und des zweiten Anschlusses verbunden. The power supply unit preferably comprises a first electronic switch and a first and a second resistor. The control terminal of the first electronic switch is preferably connected to the modulation unit via the first resistor. The first terminal of the first electronic switch is preferably connected to the anode of the first diode. The second terminal of the first electronic switch is preferably connected via the second resistor to a first voltage. When the modulation unit provides a high-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are disconnected. When the modulation unit provides a low-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are connected.
Die Stromversorgungseinheit umfasst vorzugsweise einen ersten elektronischen Schalter, einen ersten und einen zweiten Widerstand. Der Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den ersten Widerstand mit dem Bedienungselement verbunden. Der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Anode der ersten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den zweiten Widerstand mit einer ersten Spannung verbunden. Wenn die Modulationseinheit ein High-Level-Signal liefert, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss getrennt. Wenn die Modulationseinheit ein Low-Level-Signal liefert, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. The power supply unit preferably comprises a first electronic switch, a first and a second resistor. The control terminal of the first electronic switch is preferably connected to the operating element via the first resistor. The first terminal of the first electronic switch is preferably connected to the anode of the first diode. The second terminal of the first electronic switch is preferably connected via the second resistor to a first voltage. When the modulation unit provides a high-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are disconnected. When the modulation unit provides a low-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are connected.
Die Stromversorgungseinheit umfasst vorzugsweise ferner einen dritten Widerstand (R3) und eine dritte Diode. Die Anode der dritten Diode ist vorzugsweise über den dritten Widerstand mit einer ersten Spannung verbunden. Die Kathode der dritten Diode (D3) ist vorzugsweise mit dem Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters verbunden. Der erste elektronische Schalter (Q1) ist vorzugsweise ein Schalter vom Typ einer PNP-Triode. The power supply unit preferably further comprises a third resistor (R3) and a third diode. The anode of the third diode is preferably connected via the third resistor to a first voltage. The cathode of the third diode (D3) is preferably connected to the control terminal of the first electronic switch. The first electronic switch (Q1) is preferably a switch of the PNP triode type.
Der erste elektronische Schalter ist vorzugsweise vom Typ einer PNP-Triode. The first electronic switch is preferably of the PNP triode type.
Die Modulationseinheit umfasst vorzugsweise einen zweiten elektronischen Schalter, einen vierten und einen fünften Widerstand. Der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit einem Übertragungsanschluss über den vierten Widerstand verbunden. Der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Kathode der zweiten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den fünften Widerstand geerdet. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ein Low-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und des zweiten Anschlusses getrennt. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ein High-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. Der Übertragungsanschluss liefert das erste Signal. The modulation unit preferably comprises a second electronic switch, a fourth and a fifth resistor. The control terminal of the second electronic switch is preferably connected to a transmission terminal via the fourth resistor. The first terminal of the second electronic switch is preferably connected to the cathode of the second diode. The second terminal of the second electronic switch is preferably grounded via the fifth resistor. When the control terminal of the second electronic switch receives a low-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are disconnected. When the control terminal of the second electronic switch receives a high-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are connected. The transmission port provides the first signal.
Die Modulationseinheit umfasst vorzugsweise einen zweiten elektronischen Schalter und einen vierten und einen fünften Widerstand. Der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den vierten Widerstand mit einem Übertragungsanschluss verbunden. Der Übertragungsanschluss ist vorzugsweise ferner mit der Stromversorgungseinheit verbunden. Der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Kathode der zweiten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den fünften Widerstand geerdet. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters Low-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss getrennt. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ein High-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. Der Übertragungs-anschluss liefert das erste Signal. The modulation unit preferably comprises a second electronic switch and a fourth and a fifth resistor. The control terminal of the second electronic switch is preferably connected via the fourth resistor to a transmission terminal. The transmission port is preferably further connected to the power supply unit. The first terminal of the second electronic switch is preferably connected to the cathode of the second diode. The second terminal of the second electronic switch is preferably grounded via the fifth resistor. When the control terminal of the second electronic switch receives low-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are disconnected. When the control terminal of the second electronic switch receives a high-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are connected. The transmission port provides the first signal.
Die Modulationseinheit umfasst vorzugsweise einen zweiten elektronischen Schalter und einen vierten und einen fünften Widerstand. Der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den vierten Widerstand mit einem Übertragungsanschluss verbunden. Der Übertragungsanschluss ist vorzugsweise ferner mit dem Bedienungselement verbunden. Der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Kathode der zweiten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den fünften Widerstand geerdet. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ein Low-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und des zweiten Anschlusses getrennt. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ein High-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. Der Übertragungsanschluss liefert das erste Signal. The modulation unit preferably comprises a second electronic switch and a fourth and a fifth resistor. The control terminal of the second electronic switch is preferably connected via the fourth resistor to a transmission terminal. The transmission port is preferably further connected to the operating element. The first terminal of the second electronic switch is preferably connected to the cathode of the second diode. The second terminal of the second electronic switch is preferably grounded via the fifth resistor. When the control terminal of the second electronic switch receives a low-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are disconnected. When the control terminal of the second electronic switch receives a high-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are connected. The transmission port provides the first signal.
Die Modulationseinheit umfasst vorzugsweise ferner einen sechsten Widerstand und eine vierte Diode. Die Anode der vierten Diode ist vorzugsweise mit dem Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters verbunden. Die Kathode der vierten Diode ist vorzugsweise über den sechsten Widerstand geerdet. The modulation unit preferably further comprises a sixth resistor and a fourth diode. The anode of the fourth diode is preferably connected to the control terminal of the second electronic switch. The cathode of the fourth diode is preferably grounded through the sixth resistor.
Der zweite elektronische Schalter ist vorzugsweise vom Typ NPN-Triode. The second electronic switch is preferably of the NPN triode type.
Das Eingangsmodul umfasst vorzugsweise einen siebten Widerstand und eine Z-Diode. Der Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale ist vorzugsweise über den siebten Widerstand mit einem Empfangsanschluss verbunden. Die Kathode der Z-Diode ist vorzugsweise mit dem Empfangsanschluss verbunden, wobei die Anode der Z-Diode geerdet ist. Der Empfangsanschluss empfängt das zweite Signal. The input module preferably comprises a seventh resistor and a Zener diode. The input and output pin of the control center is preferably connected via the seventh resistor to a receiving terminal. The cathode of the Zener diode is preferably connected to the receiving terminal, the anode of the Zener diode being grounded. The receiving port receives the second signal.
Das Eingangsmodul umfasst vorzugsweise ferner eine Filtereinheit. Die Filtereinheit und die Z-Diode sind vorzugsweise parallel geschaltet. Die Filtereinheit umfasst vorzugsweise einen parallel geschalteten achten Widerstand (R8) und einen Kondensator. The input module preferably further comprises a filter unit. The filter unit and the Zener diode are preferably connected in parallel. The Filter unit preferably comprises a parallel-connected eighth resistor (R8) and a capacitor.
Das Bedienungselement umfasst vorzugsweise einen dritten elektronischen Schalter und einen neunten Widerstand. Der Steueranschluss des dritten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den neunten Widerstand mit einer zweiten Spannung verbunden, der erste Anschluss des dritten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Stromversorgungseinheit verbunden und der zweite Anschluss des dritten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Modulationseinheit verbunden. Wenn der Steueranschluss des dritten elektronischen Schalters ein Low-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des dritten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss getrennt. Wenn der Steueranschluss des dritten elektronischen Schalters ein High-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des dritten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. The operating element preferably comprises a third electronic switch and a ninth resistor. The control terminal of the third electronic switch is preferably connected via the ninth resistor to a second voltage, the first terminal of the third electronic switch is preferably connected to the power supply unit and the second terminal of the third electronic switch is preferably connected to the modulation unit. When the control terminal of the third electronic switch receives a low-level signal, the first terminal of the third electronic switch and the second terminal are disconnected. When the control terminal of the third electronic switch receives a high-level signal, the first terminal of the third electronic switch and the second terminal are connected.
Der dritte elektronische Schalter ist vorzugsweise vom Typ NPN-Triode. The third electronic switch is preferably of the NPN triode type.
Eine bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung ist vorzugsweise mit einer Schaltzentrale verbunden, um in Echtzeit Daten bidirektional auszutauschen. Die Schaltzentrale umfasst einen Eingangs- und Ausgangspin, die bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung umfasst ein Ausgangsmodul und ein Eingangsmodul, wobei das Ausgangsmodul und das Eingangsmodul beide mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden sind. Das Ausgangsmodul, das mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden ist, überträgt ein erstes Signal an die Schaltzentrale. Das Eingangsmodul, das mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden ist, empfängt ein zweites Signal von der Schaltzentrale. Das Ausgangsmodul umfasst eine Stromversorgungseinheit, eine Modulationseinheit, eine erste Sicherungseinheit und zweite Sicherungseinheit. Die Stromversorgungseinheit liefert ein Stromversorgungssignal für die Modulationseinheit, die Modulationseinheit wandelt das Signal um und gibt es an die Schaltzentrale aus. Die erste Sicherungseinheit ist zwischen die Stromversorgungseinheit und den Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale geschaltet, um Schaden durch einen Gegenstrom auf die Stromversorgungseinheit zu verhindern, und die zweite Sicherungseinheit ist zwischen die Modulationseinheit und den Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale geschaltet, um Schaden durch einen Gegenstrom auf die Modulationseinheit zu verhindern. Das Eingangsmodul umfasst ferner ein Eingangswiderstand und eine Z-Diode, wobei der Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale über den Eingangswiderstand mit dem Empfangsanschluss verbunden ist, die Kathode der Z-Diode ist mit dem Empfangsanschluss verbunden, die Anode der Z-Diode ist geerdet und der Empfangsanschluss empfängt ein zweites Signal von der Schaltzentrale. Die erste Sicherungseinheit umfasst eine erste Diode, die Anode der ersten Diode ist mit der Stromversorgungseinheit verbunden und die Kathode der ersten Diode ist mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden. Die zweite Sicherungseinheit umfasst eine zweite Diode, die Kathode der zweiten Diode ist mit der Modulationseinheit verbunden und die Anode der zweiten Diode ist mit dem Eingangs- und Ausgangspin der Schaltzentrale verbunden. A bidirectional single-wire communication circuit is preferably connected to a control center for bidirectionally exchanging data in real time. The switchboard includes an input and output pin, the bi-directional single-wire communication circuit comprises an output module and an input module, wherein the output module and the input module are both connected to the input and output pin of the control center. The output module, which is connected to the input and output pin of the control center, transmits a first signal to the control center. The input module, which is connected to the input and output pin of the control center, receives a second signal from the control center. The output module comprises a power supply unit, a modulation unit, a first fuse unit and a second fuse unit. The power supply unit provides a power supply signal for the modulation unit, the modulation unit converts the signal and outputs it to the control center. The first fuse unit is connected between the power supply unit and the input and output pin of the switching center to prevent damage by a counter current to the power supply unit, and the second fuse unit is connected between the modulation unit and the input and output pin of the control center to damage by a To prevent countercurrent to the modulation unit. The input module further comprises an input resistor and a Zener diode, wherein the input and output pin of the control center via the input resistor to the receiving terminal is connected, the cathode of the Zener diode is connected to the receiving terminal, the anode of the Zener diode is grounded and the receiving port receives a second signal from the control center. The first fuse unit comprises a first diode, the anode of the first diode is connected to the power supply unit and the cathode of the first diode is connected to the input and output pin of the control center. The second fuse unit comprises a second diode, the cathode of the second diode is connected to the modulation unit, and the anode of the second diode is connected to the input and output pins of the switching center.
Das Ausgangsmodul umfasst vorzugsweise ferner ein Bedienungselement. Das Bedienungselement ist vorzugsweise zwischen die Stromversorgungseinheit und Modulationseinheit geschaltet und empfängt das Signal von der Modulationseinheit, um die Stromversorgungseinheit zu steuern. The output module preferably further comprises an operating element. The operating element is preferably connected between the power supply unit and the modulation unit and receives the signal from the modulation unit in order to control the power supply unit.
Die Stromversorgungseinheit umfasst vorzugsweise einen ersten elektronischen Schalter und einen ersten und einen zweiten Widerstand. Der Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den ersten Widerstand mit dem Bedienungselement verbunden. Der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Anode der ersten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des ersten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den zweiten Widerstand mit der ersten Spannung verbunden. Wenn die Modulationseinheit ein High-Level-Signal liefert, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und des zweiten Anschlusses getrennt. Wenn die Modulationseinheit ein Low-Level-Signal liefert, sind der erste Anschluss des ersten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. Die Stromversorgungseinheit umfasst vorzugsweise noch einen dritten Widerstand und eine dritte Diode. Die Anode der dritten Diode ist vorzugsweise über den dritten Widerstand mit einer ersten Spannung verbunden. Die Kathode der dritten Diode ist vorzugsweise mit dem Steueranschluss des ersten elektronischen Schalters verbunden. Der erste elektronische Schalter ist vorzugsweise vom Typ PNP-Triode. The power supply unit preferably comprises a first electronic switch and a first and a second resistor. The control terminal of the first electronic switch is preferably connected to the operating element via the first resistor. The first terminal of the first electronic switch is preferably connected to the anode of the first diode. The second terminal of the first electronic switch is preferably connected via the second resistor to the first voltage. When the modulation unit provides a high-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are disconnected. When the modulation unit provides a low-level signal, the first terminal of the first electronic switch and the second terminal are connected. The power supply unit preferably also comprises a third resistor and a third diode. The anode of the third diode is preferably connected via the third resistor to a first voltage. The cathode of the third diode is preferably connected to the control terminal of the first electronic switch. The first electronic switch is preferably of the PNP triode type.
Die Modulationseinheit umfasst vorzugsweise einen zweiten elektronischen Schalter, einen vierten und einen fünften Widerstand. Der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den vierten Widerstand mit einem Übertragungsanschluss verbunden. Der Übertragungsanschluss ist vorzugsweise ferner mit dem Bedienungselement verbunden. Der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Kathode der zweiten Diode verbunden. Der zweite Anschluss des zweiten elektronischen Schalters ist vorzugsweise über den fünften Widerstand geerdet. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ein Low-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss getrennt. Wenn der Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters ein High-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des zweiten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. Der Übertragungsanschluss liefert der erste Signal. Die Modulationseinheit umfasst vorzugsweise ferner einen sechsten Widerstand und eine vierte Diode. Die Anode der vierten Diode ist vorzugsweise mit dem Steueranschluss des zweiten elektronischen Schalters verbunden. Die Kathode der vierten Diode ist vorzugsweise über den sechsten Widerstand geerdet. Der zweite elektronische Schalter ist vom Typ NPN-Triode. The modulation unit preferably comprises a second electronic switch, a fourth and a fifth resistor. The control terminal of the second electronic switch is preferably connected via the fourth resistor to a transmission terminal. The transmission port is preferably further connected to the operating element. The first terminal of the second electronic switch is preferably connected to the cathode of the second diode. The second terminal of the second electronic switch is preferably via the fifth Resistance grounded. When the control terminal of the second electronic switch receives a low-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are disconnected. When the control terminal of the second electronic switch receives a high-level signal, the first terminal of the second electronic switch and the second terminal are connected. The transmission port provides the first signal. The modulation unit preferably further comprises a sixth resistor and a fourth diode. The anode of the fourth diode is preferably connected to the control terminal of the second electronic switch. The cathode of the fourth diode is preferably grounded through the sixth resistor. The second electronic switch is of type NPN triode.
Das Eingangsmodul umfasst vorzugsweise ferner eine Filtereinheit. Die Filtereinheit und die Z-Diode sind parallel geschaltet. Die Filtereinheit umfasst vorzugsweise einen parallel geschalteten achten Widerstand (R8) und einen Kondensator. The input module preferably further comprises a filter unit. The filter unit and the Zener diode are connected in parallel. The filter unit preferably comprises a parallel-connected eighth resistor (R8) and a capacitor.
Das Bedienungselement umfasst vorzugsweise einen dritten elektronischen Schalter und einen neunten Widerstand. Der Steueranschluss des dritten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit einer zweiten Spannung über den neunten Widerstand verbunden, der erste Anschluss des dritten elektronischen Schalters ist vorzugsweise mit der Stromversorgungseinheit verbunden und der zweite Anschluss des dritten elektronischen Schalters ist mit der Modulationseinheit verbunden. Wenn der Steueranschluss des dritten elektronischen Schalters ein Low-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des dritten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss getrennt. Wenn der Steueranschluss des dritten elektronischen Schalters ein High-Level-Signal empfängt, sind der erste Anschluss des dritten elektronischen Schalters und der zweite Anschluss verbunden. Der dritte elektronische Schalter ist vorzugsweise vom Typ NPN-Triode. The operating element preferably comprises a third electronic switch and a ninth resistor. The control terminal of the third electronic switch is preferably connected to a second voltage via the ninth resistor, the first terminal of the third electronic switch is preferably connected to the power supply unit and the second terminal of the third electronic switch is connected to the modulation unit. When the control terminal of the third electronic switch receives a low-level signal, the first terminal of the third electronic switch and the second terminal are disconnected. When the control terminal of the third electronic switch receives a high-level signal, the first terminal of the third electronic switch and the second terminal are connected. The third electronic switch is preferably of the NPN triode type.
Im Vergleich zum Stand der Technik erfolgt bei dieser Erfindung das Empfangen von Signalen über ein Eingangsmodul und das Ausgeben von Signalen über ein Ausgangsmodul, wodurch die Echtzeit der bidirektionalen Kommunikationsschaltung erreicht werden kann. Bei dieser Erfindung der bidirektionalen Einzeldraht-Kommunikationsschaltung kann ein Rückstrom mittels Dioden vermieden werden. Wenn beispielsweise der Benutzer die Schaltung in umgekehrter Reihenfolge anschließt, wird die Leitung aufgrund des Rückstroms beschädigt. Compared to the prior art, this invention involves receiving signals via an input module and outputting signals via an output module, whereby the real time of the bidirectional communication circuit can be achieved. In this invention, the bidirectional single-wire communication circuit, a return current can be avoided by means of diodes. For example, if the user connects the circuit in reverse order, the line will be damaged due to the return current.
Kurze Beschreibungen der Zeichnungen Short descriptions of the drawings
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Vor der detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen sollte beachtet werden, dass diese Erfindung sich nicht auf die detaillierte Struktur oder das Elementlayout wie unten oder in den Zeichnungen beschrieben, beschränkt. Die Erfindung kann auch für andere Beispiele implementiert werden. Außerdem sollte beachtet werden, dass die Ausdrucksweise und die Fachbegriffe hierin nur zum Zwecke der Beschreibung verwendet werden und nicht für eine beschränkende Erklärung. Wörter wie „enthalten“, „einschließen“, „haben“ und andere ähnliche Ausdrücke bedeuten, dass die darauffolgenden Artikel äquivalente und zusätzliche Artikel sind. Insbesondere, wenn „ein Element“ beschrieben wird, ist die Erfindung nicht auf das eine Element beschränkt, sondern es kann auch mehrere aufweisen. Before the detailed description of the embodiments, it should be noted that this invention is not limited to the detailed structure or the element layout as described below or in the drawings. The invention can also be implemented for other examples. It should also be understood that the phraseology and terminology is used herein for the purpose of description only and not for a limiting explanation. Words such as "include," "include," "have" and other similar expressions mean that subsequent articles are equivalent and additional articles. In particular, when "one element" is described, the invention is not limited to the one element but may include a plurality.
Im Folgenden wird auf
Das Ausgangsmodul
Die Stromversorgungseinheit
Die Modulationseinheit
Das Eingangsmodul
Insbesondere, wenn die bidirektionale Einzeldraht-Kommunikationsschaltung
Wenn der Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
Bei dieser Erfindung der bidirektionalen Einzeldraht-Kommunikationsschaltung
Die Diode D3 ist zwischen die Basis des Transistors Q1 und den Emitter des Transistors Q1 geschaltet, um Temperatureinflüsse auf den Transistor Q1 zu kompensieren, so dass die Leitung des Transistors Q1 unbeeinflusst von Umweltveränderungen ist. Die Diode D4 ist zwischen die Basis des Transistors Q2 und Emitter des Transistors Q2 geschaltet, um Temperatureinflüsse auf den Transistor Q2 zu kompensieren, so dass die Leitung des Transistors Q2 unbeeinflusst von Umweltveränderungen ist. The diode D3 is connected between the base of the transistor Q1 and the emitter of the transistor Q1 to compensate for temperature influences on the transistor Q1, so that the conduction of the transistor Q1 is unaffected by environmental changes. The diode D4 is connected between the base of the transistor Q2 and emitter of the transistor Q2 to compensate for temperature influences on the transistor Q2, so that the conduction of the transistor Q2 is unaffected by environmental changes.
Die Filtereinheit
Bezugnehmend auf
Das Ausgangsmodul
Die Stromversorgungseinheit
Das Bedienungselement
Die Modulationseinheit
Das Eingangsmodul
Der Übertragungsanschluss Tx 2 liefert das dritte Signal. Bei dieser Ausführungsform ist die Spannung des Ausgangsstromsignals kleiner oder gleich als die hohe Spannung des dritten Signals und größer als die niedrige Spannung des dritten Signals. Wenn das dritte Signal ein High-Level-Signal ist, weil die Spannung des Stromsignals V2 kleiner als das dritte Signal ist, ist der Transistor Q23 gesperrt, wobei dann die Basis des Transistors Q21 und der Emitter keinen Durchgang bilden, worauf der Transistor Q21 sperrt. Der Transistor Q22 ist eingeschaltet und der Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
Wenn der Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
Bei einer weiteren Ausführungsform sperrt das Ausgangsstromsignal der Spannung V1 und V2 den Transistor Q21 und wenn das dritte Signal ein High-Level-Signal und das vierte Signal ein Low-Level-Signal ist, ist Q21 eingeschaltet. In another embodiment, the output current signal of the voltage V1 and V2 blocks transistor Q21, and when the third signal is a high level signal and the fourth signal is a low level signal, Q21 is turned on.
Bei dieser Erfindung der bidirektionalen Einzeldraht-Kommunikationsschaltung
Die Diode D23 ist zwischen die Basis des Transistors Q21 und des Emitters des Transistors Q21 geschaltet, um Temperatureinflüsse auf den Transistor Q21 zu kompensieren, daher ist die Leitung des Transistors Q21 von Umweltveränderungen unbeeinflusst. Die Diode D24 ist zwischen die Basis des Transistors Q22 und den Emitter des Transistors Q22 geschaltet, um Temperatureinflüsse auf den Transistor Q22 zu kompensieren, daher ist die Leitung des Transistors Q22 von Umweltveränderungen unbeeinflusst. The diode D23 is connected between the base of the transistor Q21 and the emitter of the transistor Q21 to compensate for temperature influences on the transistor Q21, therefore, the conduction of the transistor Q21 is unaffected by environmental changes. The diode D24 is connected between the base of the transistor Q22 and the emitter of the transistor Q22 to compensate for temperature influences on the transistor Q22, therefore the conduction of the transistor Q22 is unaffected by environmental changes.
Die Filtereinheit
Beispielsweise ist im ersten Plan, wenn das erste Signal ein High-Level-Signal ist, die Spannung des Low-Level-Signals von dem Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
V ist die Spannung des Low-Level-Signals von dem Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
Wenn der Ausgangstrom IIO von dem Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
In dem zweiten Plan, wenn das dritte Signal ein High-Level-Signal ist, sperrt der Transistor Q21, und die Spannung des Low-Level-Signals von dem Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
V2 ist die Spannung des Low-Level-Signals von dem Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
Unter den gleichen Bedingungen ist die Spannung V2 des Low-Level-Signals von dem Eingangs- und Ausgangspin IO der Schaltzentrale
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: JOHNSON ELECTRIC INTERNATIONAL AG, CH Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON ELECTRIC S.A., MURTEN, CH |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KASTEL PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |