專利名稱：一種饋電型通訊電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電信號的通訊電路，特別是涉及一種饋電型通訊電路。
技術(shù)背景在一拖一、一拖多的主從機(jī)通訊電路中，從機(jī)由主機(jī)供電，并與主機(jī)通訊，現(xiàn)有的電路中，通訊線路和供電線路是分開的，采用三線制或四線制的連接方式，即連接線有三根或四根，其中兩根分別是電源的正和負(fù)，另一根或兩根是通訊信號線。三線制或四線制通訊電路存在以下缺點(diǎn)(1)三根線或四根線不能接錯，否則不僅會造成通訊不正常，甚至?xí)龤щ娐罚?2)布線主機(jī)和從機(jī)之間通訊，需要在主機(jī)和從機(jī)之間布線，三線制或四線制通訊電路則需要在主機(jī)和從機(jī)之間布三根線或四根線。專利201010158359. 3中介紹了一種空調(diào)控制器兩線供電通訊電路，此電路雖然是兼并供電電路和通訊電路，但此電路采用串聯(lián)電感Ll的儲能作用來消除通訊信號對12V 直流電源的影響，勢必限制了脈沖寬度、通訊線的長度；如果脈沖寬度加寬，電感Ll就不能很好的穩(wěn)定前級電壓，此專利中脈沖寬度為10us，如此窄的脈沖寬度，在長距離通訊下，抗干擾性能是非常差的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種饋電型通訊電路，通訊電路兼容供電和通訊功能， 只需兩根線，兩根線之間沒有極性之分，即使接錯，也會正常工作通訊，同時抗干擾性好，通訊距離可達(dá)1千米左右。因此這種饋電型通訊電路，不僅接線方便，減少了布線數(shù)量，而且抗干擾性好，通訊距離遠(yuǎn)，可適用于多種使用場所。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種饋電型通訊電路，包括第一通訊電路和第二通訊電路，所述第一通訊電路與第二通訊電路通過通訊接口連接，其特征在于第一通訊電路與第二通訊電路之間的通訊信號與電源共用一根連接線；直流電源 VDD經(jīng)穩(wěn)壓電路(1)穩(wěn)壓為第一通訊電路供電，同時經(jīng)第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路( 穩(wěn)壓接入通訊接口 ；第二通訊電路將通訊接口來的電源和通訊信號通過整流橋整流后接入第二穩(wěn)壓電路 (4)穩(wěn)壓后為第二通訊電路供電，通訊信號經(jīng)第二數(shù)據(jù)接收電路(6)送入單片機(jī)IC2。上述方案中，所述第一通訊電路的具體構(gòu)成如下包括第一穩(wěn)壓電路(1)、第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路⑵和第一數(shù)據(jù)接收電路⑶；所述第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路⑵包括三極管Qll和穩(wěn)壓管U12 ；所述三極管Qll的基極經(jīng)電容C12接地，同時串聯(lián)電阻Rll后接入單片機(jī)ICl的 T)(D 口，三極管Qll的發(fā)射極接地，三極管Qll的集電極與穩(wěn)壓管U12的調(diào)節(jié)端Adj連接，同時連接電阻R12、R13，電阻R13另一端接地，電阻R12另一端接穩(wěn)壓管U12的輸出端和電阻 R14，電阻R14另一端接保險(xiǎn)絲Fll和第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口，保險(xiǎn)絲Fll另一端接通訊端口 ；穩(wěn)壓管U12的輸入端與直流電源VDD連接，經(jīng)電容Cll接地；所述第一數(shù)據(jù)接收電路⑶包括比較器U13和二極管Dll ；所述比較器U13輸出端經(jīng)電阻R15接入電源VCC， 并接入單片機(jī)ICl的RXD 口 ；比較器U13的同相輸入端經(jīng)電容C14接地，并通過電阻R18接入第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口 ；比較器U13的反相輸入端經(jīng)電容C13、電阻R16并聯(lián)接地，并通過電阻R17、二極管Dll串聯(lián)接入第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口。所述第二通訊電路的具體構(gòu)成如下包括第二穩(wěn)壓電路G)、第二數(shù)據(jù)發(fā)送電路 (5)和第二數(shù)據(jù)接收電路(6)；所述第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路(5)包括三極管Q21和電阻RM ；所述三極管Q21的基極經(jīng)電容C25接地，同時串聯(lián)電阻RM后接入單片機(jī)IC2的T)(D 口，三極管Q21的發(fā)射極串聯(lián)電阻R23后接地，三極管Q21的集電極接入信號輸入口 ；所述第二數(shù)據(jù)接收電路(6)包括二極管D22、D23和三極管Q22 ；所述三極管Q22的基極經(jīng)電阻似6接地， 并通過電阻R25、二極管D23、D22串聯(lián)接入信號輸入口，三極管Q22的發(fā)射極接地，三極管 Q22的集電極接入單片機(jī)IC2的RXD 口，并經(jīng)電阻R27接入電源VCCl。本實(shí)用新型采用曼徹斯特編碼載波調(diào)制原理，電源和通訊信號共用一根連接線。 不僅對通訊線材要求不高，普通電線就可使用，而且布線方便，沒有極性之分，不會出現(xiàn)接線錯誤的情況，抗干擾性好，通訊距離遠(yuǎn)，適用于一拖一，一拖多、一控、一控多的通訊線路中。

圖1是專利201010158359. 3 一種空調(diào)控制器兩線供電通訊電路的第一通訊電路
原理圖；圖2是本實(shí)用新型的第一通訊電路原理圖，即主機(jī)通訊電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的第二通訊電路原理圖，即從機(jī)通訊電路原理圖；圖4是在通訊線上產(chǎn)生的脈沖波形圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型連接在主機(jī)和從機(jī)之間，包括主機(jī)的第一通訊電路和從機(jī)的第二通訊電路，第一通訊電路和第二通訊電路通過通訊接口連接，第一通訊電路的具體電路結(jié)構(gòu)見圖2，第二通訊電路的具體電路結(jié)構(gòu)見圖3。圖2中(1)為第一穩(wěn)壓電路，(2)為第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路，(3)為第一數(shù)據(jù)接收電路。圖3中(4)為第二穩(wěn)壓電路，(5)為第二數(shù)據(jù)發(fā)送電路，(6)為第二數(shù)據(jù)接收電路。如圖2所示，第一通訊電路的具體構(gòu)成如下包括第一穩(wěn)壓電路(1)、第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路⑵和第一數(shù)據(jù)接收電路⑶；所述第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路⑵包括三極管Qll和穩(wěn)壓管 U12 ；所述三極管Qll的基極經(jīng)電容C12接地，同時串聯(lián)電阻Rll后接入單片機(jī)ICl的T)(D 口，三極管Qll的發(fā)射極接地，三極管Qll的集電極與穩(wěn)壓管U12的調(diào)節(jié)端Adj連接，同時連接電阻R12、R13，電阻R13另一端接地，電阻R12另一端接穩(wěn)壓管U12的輸出端和電阻R14， 電阻R14另一端接保險(xiǎn)絲Fll和第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口，保險(xiǎn)絲Fll另一端接通訊端口 ；穩(wěn)壓管U12的輸入端與直流電源VDD連接，經(jīng)電容Cll接地；所述第一數(shù)據(jù)接收電路⑶包括比較器U13和二極管Dll ；所述比較器U13輸出端經(jīng)電阻R15接入電源VCC，并接入單片機(jī)ICl的RXD 口 ；比較器U13的同相輸入端經(jīng)電容C14接地，并通過電阻R18接入第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口 ；比較器U13的反相輸入端經(jīng)電容C13、電阻R16并聯(lián)接地， 并通過電阻R17、二極管Dll串聯(lián)接入第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口。如圖3所示，第二通訊電路的具體構(gòu)成如下包括第二穩(wěn)壓電路G)、第二數(shù)據(jù)發(fā)
4送電路( 和第二數(shù)據(jù)接收電路(6)；所述第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路( 包括三極管Q21和電阻 R24 ；所述三極管Q21的基極經(jīng)電容C25接地，同時串聯(lián)電阻RM后接入單片機(jī)IC2的T)(D 口，三極管Q21的發(fā)射極串聯(lián)電阻R23后接地，三極管Q21的集電極接入信號輸入口 ；所述第二數(shù)據(jù)接收電路(6)包括二極管D22、D23和三極管Q22 ；所述三極管Q22的基極經(jīng)電阻 R26接地，并通過電阻R25、二極管D23、D22串聯(lián)接入信號輸入口，三極管Q22的發(fā)射極接地，三極管Q22的集電極接入單片機(jī)IC2的RXD 口，并經(jīng)電阻R27接入電源VCC1。工作過程及原理見圖2，直流電源VDD不僅通過第一穩(wěn)壓電路(1)穩(wěn)壓后為第一通訊電路供電，而且通過第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路O)中的穩(wěn)壓管U12穩(wěn)壓后接入通訊接口，通過通訊接口給第二通訊電路供電。當(dāng)單片機(jī)ICl發(fā)送數(shù)據(jù)時，其T)(D引腳輸出正脈沖信號控制三極管Qll導(dǎo)通，根據(jù) LM317的調(diào)壓特性，穩(wěn)壓管U12的輸出電壓減小到約1. 5V左右，這樣在通訊線路上就產(chǎn)生了如圖4所示的一系列脈沖信號，由于脈沖寬度為416us，保證了良好的抗干擾性，減少了因通訊線加長而產(chǎn)生的線干擾和環(huán)境干擾；通訊線上的電壓是由穩(wěn)壓管U12的輸出電壓產(chǎn)生的，因此，通訊線上的通訊信號不會影響到穩(wěn)壓管U12前級電壓。當(dāng)單片機(jī)ICl接收數(shù)據(jù)時，通訊電壓信號經(jīng)電阻R18接入比較器U13的同相輸入端，同時，通訊信號經(jīng)二極管D11、電阻R17串聯(lián)接入比較器U13的反相輸入端；當(dāng)通訊接口無脈沖信號時，比較器U13的同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓，比較器U13的輸出端輸出高電平；當(dāng)通訊接口有脈沖信號時，第二數(shù)據(jù)發(fā)送電路發(fā)送的脈沖信號將通迅線電壓拉低，而電容C14容量小，可通過電阻R18迅速放電，比較器U13的同相輸入端電壓迅速拉低，而電容C13容量大，且因?yàn)槎O管Dll的單向特性，只能通過電阻R16放電，電阻R16阻值大，放電時間慢，因此比較器U13的反相輸入端電壓慢慢降低，因而在脈沖脈寬的這段期間，比較器U13的同相輸入端電壓低于反相輸入端電壓，比較器U13的輸出端輸出低電平， 單片機(jī)ICl的RXD 口收到脈沖信號。見圖3，從第一通訊電路來的電源通訊信號通過整流橋Dl整流后，將不受通訊接口接線的極性影響。電源通過電阻R21、二極管D21串聯(lián)，經(jīng)第二穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，提供給第二通訊電路，因二極管的單向特性，穩(wěn)壓電路不會影響二極管D21前的通訊信號。當(dāng)單片機(jī)IC2發(fā)送數(shù)據(jù)時，其T)(D 口輸出正脈沖信號控制三極管Q21導(dǎo)通，將電源通訊信號拉低，形成如圖4所示的一系列脈沖信號。當(dāng)單片機(jī)IC2接收數(shù)據(jù)時，在無脈沖信號時，整流后的電源通訊信號為高電壓，經(jīng)過極管D22、D23、電阻R25，使三極管Q22導(dǎo)通，單片機(jī)IC2的RXD 口為低電平；當(dāng)有脈沖信號時，因脈沖信號約1. 5V左右，經(jīng)二極管D22和D23分壓，三極管Q22截止，單半機(jī)IC2的 RXD 口為高電平。
權(quán)利要求1.一種饋電型通訊電路，包括第一通訊電路和第二通訊電路，所述第一通訊電路與第二通訊電路通過通訊接口連接，其特征在于第一通訊電路與第二通訊電路之間的通訊信號與電源共用一根連接線；直流電源經(jīng)第一穩(wěn)太電路(1)穩(wěn)壓為第一通訊電路供電，同時經(jīng)第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路( 穩(wěn)壓接入通訊接口 ；第二通訊電路將通訊接口來的電源和通訊信號通過整流橋整流后接入第二穩(wěn)壓電路(4)穩(wěn)壓后為第二通訊電路供電，通訊信號經(jīng)第二數(shù)據(jù)接收電路(6)送入單片機(jī)IC2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種饋電型通訊電路，其特征在于所述第一通訊電路的具體構(gòu)成如下包括第一穩(wěn)壓電路(1)、第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路( 和第一數(shù)據(jù)接收電路(3)； 所述第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路( 包括三極管Qll和穩(wěn)壓管U12 ；所述三極管Qll的基極經(jīng)電容 C12接地，同時串聯(lián)電阻Rll后接入單片機(jī)ICl的T)(D 口，三極管Qll的發(fā)射極接地，三極管 Qll的集電極與穩(wěn)壓管U12的調(diào)節(jié)端Adj連接，同時連接電阻R12、R13，電阻R13另一端接地，電阻R12另一端接穩(wěn)壓管U12的輸出端和電阻R14，電阻R14另一端接保險(xiǎn)絲Fll和第一數(shù)據(jù)接收電路C3)的輸入口，保險(xiǎn)絲Fll另一端接通訊端口 ；穩(wěn)壓管U12的輸入端與直流電源VDD連接，經(jīng)電容Cl 1接地；所述第一數(shù)據(jù)接收電路( 包括比較器U13和二極管Dll; 所述比較器U13輸出端經(jīng)電阻R15接入電源VCC，并接入單片機(jī)ICl的RXD 口 ；比較器U13 的同相輸入端經(jīng)電容C14接地，并通過電阻R18接入第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口 ；比較器U13的反相輸入端經(jīng)電容C13、電阻R16并聯(lián)接地，并通過電阻R17、二極管Dll串聯(lián)接入第一數(shù)據(jù)接收電路(3)的輸入口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種饋電型通訊電路，其特征在于所述第二通訊電路的具體構(gòu)成如下包括第二穩(wěn)壓電路G)、第二數(shù)據(jù)發(fā)送電路( 和第二數(shù)據(jù)接收電路(6)； 所述第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路( 包括三極管Q21和電阻R24 ；所述三極管Q21的基極經(jīng)電容C25 接地，同時串聯(lián)電阻RM后接入單片機(jī)IC2的T)(D 口，三極管Q21的發(fā)射極串聯(lián)電阻R23后接地，三極管Q21的集電極接入信號輸入口 ；所述第二數(shù)據(jù)接收電路(6)包括二極管D22、 D23和三極管Q22 ；所述三極管Q22的基極經(jīng)電阻似6接地，并通過電阻R25、二極管D23、 D22串聯(lián)接入信號輸入口，三極管Q22的發(fā)射極接地，三極管Q22的集電極接入單片機(jī)IC2 的RXD 口，并經(jīng)電阻R27接入電源VCCl。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種饋電型通訊電路，包括第一通訊電路和第二通訊電路，第一通訊電路與第二通訊電路通過通訊接口連接，第一通訊電路與第二通訊電路之間的通訊信號與電源共用一根連接線；直流電源經(jīng)第一穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓為第一通訊電路供電，同時經(jīng)第一數(shù)據(jù)發(fā)送電路穩(wěn)壓接入通訊接口；第二通訊電路將通訊接口來的電源和通訊信號通過整流橋整流后接入第二穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后為第二通訊電路供電，通訊信號經(jīng)第二數(shù)據(jù)接收電路送入單片機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在本通訊電路兼容供電和通訊功能，用兩根無極性之分的電線連接；接線方便，布線數(shù)量少，且抗干擾性好，通訊距離遠(yuǎn)，可適用于多種使用場所。
文檔編號G05B19/042GK202025203SQ20112010366
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月3日
發(fā)明者陳童靜 申請人:曼瑞德自控系統(tǒng)(樂清)有限公司