專利名稱：一種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波領(lǐng)域，尤其涉及一種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
超聲波信號總線采用電纜傳輸，每根信號線智能傳輸一路超聲波信號。當主機與超聲波傳感器相距較遠(大于100米)時，使用傳統(tǒng)的直連方式將大大增加系統(tǒng)布線成本、難度，從而大大增加系統(tǒng)設(shè)計成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是構(gòu)建一種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號系 統(tǒng)與方法，可以實現(xiàn)單一主機處理多路超聲波信號，各個超聲波傳感器串聯(lián)連接，減少布線成本，降低布線難度。本發(fā)明米取的技術(shù)方案為構(gòu)建一種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，包括超聲波信號控制主機、多個超聲波信號控制從機及超聲波信號總線，所述超聲波信號控制主機包括可以發(fā)送不同信號地址的信號控制模塊，所述超聲波信號總線設(shè)置有控制信號線，所述信號控制模塊通過改變控制信號的地址，選擇與不同的超聲波信號控制從機進行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號控制從機包括控制模塊和超聲波傳感器，所述超聲波傳感器連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器發(fā)出超聲波信號，所述多個超聲波信號控制從機之間通過所述超聲波總線串聯(lián)。作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制模塊為MCU或模擬開關(guān)。作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制信號線至少為四根，所述信號控制模塊為向四根控制信號線同時發(fā)送控制信號地址的信號控制模塊。作為本發(fā)明的進一步改進，所述信號控制模塊為單獨向一根控制信號線發(fā)送控制信號地址的信號控制模塊。作為本發(fā)明的進一步改進，所述超聲波總線包括導(dǎo)線組、包裹導(dǎo)線組的外皮及固定導(dǎo)線組的針腳接頭。作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制信號線為通道選擇控制信號線。一種使用超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號的方法，包括以下步驟，
A、超聲波信號控制主機通過超聲波信號總線中的通道選擇控制信號線選擇超聲波傳感器；
B、被選定的超聲波傳感器通過超聲波信號總線將超聲波信號傳輸?shù)匠暡ㄐ盘柨刂浦鳈C進行處理；
C、超聲波信號控制主機通過超聲波信號總線發(fā)出指令，超聲波傳感器接收到指令，把自己的信息傳回給超聲波信號控制主機。本發(fā)明的有益效果是降低布線難度，減少布線成本，增加系統(tǒng)搭建靈活性。


圖I是本發(fā)明一種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)采用MCU控制的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明一種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)采用模擬開關(guān)控制的結(jié)構(gòu)不意 圖3是本發(fā)明一種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合

及具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。如圖I所示，圖中數(shù)字表示1、超聲波信號控制主機；2、模擬開關(guān)；3、超聲波信號總線；4、超聲波傳感器；5、超聲波信號控制從機；6、MCU ;本發(fā)明構(gòu)建一種單一超聲波信號 總線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，包括超聲波信號控制主機I、多個超聲波信號控制從機及多根超聲波信號總線，所述超聲波信號控制主機I包括可以發(fā)送不同信號地址的信號控制模塊，所述超聲波信號總線3設(shè)置有控制信號線，所述信號控制模塊通過改變控制信號的地址選擇與不同的超聲波信號控制從機進行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號控制從機5包括控制模塊和超聲波傳感器4，所述超聲波傳感器4連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器4發(fā)出超聲波信號，所述多個超聲波信號控制從機之間通過所述超聲波總線串聯(lián)，所述超聲波信號控制主機I通過超聲波信號總線3與所述多個超聲波信號控制從機5串聯(lián)。所述導(dǎo)線組內(nèi)設(shè)有十五根芯線，第一芯線用作電源線，第二、三芯線用作RS485或RS232通信線，第四芯線用作地線，第五、六芯線用作上下游超聲波信號總線，第七芯線用作從機使能信號線，第八、九、十、十一芯線用作0-16路從機選擇地址線，第十二芯線用作總線時鐘同步信號線，第十三、十四、十五芯線用作預(yù)備用線。如圖I所示，所述超聲波信號控制從機5包括控制模塊和超聲波傳感器4，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器4發(fā)出超聲波信號。如圖I或2所示，所述控制模塊為MCU6或模擬開關(guān)2，MCU6為單片機等控制器件，MCU6上電后可以實現(xiàn)自動編碼，確定自身地址，工作過程中當其接收到與自身地址相同的通道選擇號時，打開通道，否則關(guān)閉通道。它與單純模擬開關(guān)的區(qū)別是，它采用MCU6控制通道閉合，并且可以實現(xiàn)超聲波信號總線主從機通信、顯示等功能，主機可以從各從機中提取測量數(shù)據(jù)、測量狀態(tài)等，超聲波信號控制主機I會分配不同的地址給超聲波信號控制從機，例如給超聲波傳感器2分配地址0001，第一通道選擇控制信號線Al對應(yīng)的地址為0000、0001、0010、0011，第二通道選擇控制信號線A2對應(yīng)的地址為0100、0101、0110、0111 ;第三通道選擇控制信號線A3對應(yīng)的地址為1000、1001、1010、1011 ;第四通道選擇控制信號線A4對應(yīng)的地址為1100、1101、1110、1111 ;當超聲波信號控制主機I需要與第二超聲波信號控制從機通信時，超聲波信號控制主機I的信號控制模塊會根據(jù)地址的參數(shù)，選擇第一通道控制信號線，再通過第一通道選擇控制信號的模擬開關(guān)打開通道，超聲波控制主機I與超聲波控制從機就可以通信，同時其他通道關(guān)閉。所述控制信號線至少為四根，當需要傳輸16路超聲波信號時，選用四根控制信號線，當需要傳輸32路超聲波信號時，選用8根控制信號線，以此類推，當信號控制模塊一個信號地址時，它可以向四根通道選擇控制信號線同時發(fā)送控制信號地址，當該地址與其中一條控制信號地址的值一致時，該控制信號線識別到此值與自身的值一樣時，模擬開關(guān)打開，超聲波信號控制從機就與超聲波信號控制主機建立聯(lián)絡(luò)，信號控制模塊也可以直接單獨向匹配該地址的一根控制信號線發(fā)送控制信號地址，建立起聲波信號控制從機就與超聲波信號控制主機之間的連接。所述超聲波傳感器4連接所述模擬開關(guān)2的指定端口，當超聲波控制主機選擇超聲波傳感器3時,模擬開關(guān)打開,該超聲波控制從機5就把數(shù)據(jù)傳輸給超聲波控制主機I。如圖3所75,—種單一超聲波信號總線傳輸多路超聲波信號的方法,其特征在于包括以下步驟，
在步驟SI中，超聲波信號控制主機I通過超聲波信號總線3中的通道選擇控制信號線選擇超聲波傳感器4 ； 在步驟S2中，被選定的超聲波傳感器4通過超聲波總線中的超聲波信號總線將超聲波信號傳輸?shù)匠暡ㄐ盘柨刂浦鳈CI進行處理；
在步驟S3中，超聲波信號控制主機I通過超聲波信號總線發(fā)出指令，超聲波傳感器4接收到指令，把自己的信息傳回給超聲波信號控制主機I ;超聲波信號控制主機I處理完成后，通過改變超聲波總線中的通道選擇控制信號線的值，選擇其它超聲波傳感器4。實施例I :以16路超聲波信號總線為例,她支持16個超聲波傳感器,超聲波信號總線包括四根通道選擇控制信號線，分別為Al、A2、A3、A4，一根超聲波信號總線SIG、一根地線GND、一根通信線，使用超聲波信號總線將主機與各個超聲波傳感器串接，從而實現(xiàn)系統(tǒng)整體搭建。每個超聲波傳感器連接到模擬開關(guān)的指定端口，主機通過超聲波總線通道選擇控制信號線(A1-A4)選擇超聲波傳感器，被選定的超聲波傳感器通過超聲波信號總線(SIG)將超聲波信號傳輸?shù)街鳈C，進行處理，處理完成后，主機通過改變通道選擇控制信號線(A1-A4)的控制信號地址的值，Al =0000,0001,0010,0011 ；A2 0100,0101,0110,0111 ；A3 1000,1001，1010，1011 ；A4 1100,1101，1110，1111，每個值對應(yīng)一個超聲波信號控制從機，超聲波信號控制主機I通過這個值就可以選擇其它超聲波傳感器，這樣就可以有16路的超聲波從機供超聲波信號控制主機選擇，實現(xiàn)了一個單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號方法。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，其特征在于包括超聲波信號控制主機、多個超聲波信號控制從機及超聲波信號總線，所述超聲波信號控制主機包括可以發(fā)送不同信號地址的信號控制模塊，所述超聲波信號總線設(shè)置有控制信號線，所述信號控制模塊通過改變控制信號的地址，選擇與不同的超聲波信號控制從機進行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號控制從機包括控制模塊和超聲波傳感器，所述超聲波傳感器連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器發(fā)出超聲波信號，所述多個超聲波信號控制從機之間通過所述超聲波總線串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，其特征在于所述控制模塊為MCU或模擬開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，其特征在于所述控制信號線至少為四根，所述信號控制模塊為向四根控制信號線同時發(fā)送控制信號地址的信號控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，其特征在于所述信號控制模塊為單獨向一根控制信號線發(fā)送控制信號地址的信號控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，其特征在于所述超聲波總線包括導(dǎo)線組、包裹導(dǎo)線組的外皮及固定導(dǎo)線組的針腳接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任意一項所述的單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號系統(tǒng)，其特征在于所述控制信號線為通道選擇控制信號線。
7.一種使用如權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號方法，其特征在于包括以下步驟， A、超聲波信號控制主機通過超聲波信號總線中的通道選擇控制信號線選擇超聲波傳感器； B、被選定的超聲波傳感器通過超聲波信號總線將超聲波信號傳輸?shù)匠暡ㄐ盘柨刂浦鳈C進行處理； C、超聲波信號控制主機通過超聲波信號總線發(fā)出指令，超聲波傳感器接收到指令，把自己的信息傳回給超聲波信號控制主機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單一超聲波信號線傳輸多路超聲波信號方法及系統(tǒng)，包括超聲波信號控制主機、多個超聲波信號控制從機及超聲波信號總線，所述超聲波信號控制主機包括可以發(fā)送不同信號地址的信號控制模塊，所述超聲波信號總線設(shè)置有控制信號線，所述信號控制模塊通過改變控制信號的地址，選擇與不同的超聲波信號控制從機進行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號控制從機包括控制模塊和超聲波傳感器,所述超聲波傳感器連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器發(fā)出超聲波信號，所述多個超聲波信號控制從機之間通過所述超聲波總線串聯(lián)。本發(fā)明降低布線難度，減少布線成本，增加系統(tǒng)搭建靈活性。
文檔編號G06F13/40GK102929826SQ201210461919
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者肖聰, 蘇健平, 王必眾, 石春輝 申請人:深圳市建恒測控股份有限公司