本實(shí)用新型具體涉及一種新型二總線通信電路。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家改革開(kāi)放的進(jìn)行，我國(guó)的工業(yè)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

由于工業(yè)設(shè)備的工作環(huán)境極其惡劣，因此工業(yè)行業(yè)往往采用專(zhuān)用的通信線和通信協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，而不是直接將數(shù)據(jù)進(jìn)行電信號(hào)的發(fā)送和接收。目前，工業(yè)上常用的總線通信形式有CAN總線，RS485總線、RS232總線等形式。

但是，目前常用的工業(yè)總線通信都存在著通信有極性的問(wèn)題：通信協(xié)議規(guī)定的信號(hào)線至少有兩根（有時(shí)還有第三根線，為屏蔽地線），而且通信線存在正極和負(fù)極；在兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行通信連接時(shí)，必須正極通信接口與正極通信接口連接，負(fù)極通信接口與負(fù)極通信接口連接。同時(shí)，兩臺(tái)設(shè)備均需要各自供電，因此兩臺(tái)設(shè)備在進(jìn)行供電和通信時(shí)，一般至少需要四根線，即兩根通信線和兩根電源線。

由此，可以看到，目前的工業(yè)設(shè)備總線通信需要至少四根線，線路數(shù)目眾多，布線和維護(hù)困難；而且通信線存在極性，導(dǎo)致施工困難，而且接法復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種通信線無(wú)極性，而且通信線和電源線合并的新型二總線通信電路。

本實(shí)用新型提供的這種新型二總線通信電路，包括主站通信電路和從站通信電路；主站通信電路和從站通信電路通過(guò)電源線連接；主站通信電路包括主站電源電路、主站控制器、電流解調(diào)電路和電壓調(diào)制電路；從站通信電路包括整流電路、從站電源電路、從站控制器、電壓解調(diào)電路和電流調(diào)制電路；主站電源電路給主站控制器供電，主站控制器用于接收電流解調(diào)電路解調(diào)的從站發(fā)送的通信信號(hào)，以及控制電壓調(diào)制電路將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制到電源線上；電源線連接從站通信電路的整流電路，從站電源電路將整流電路輸出的電能進(jìn)行變換并為從站控制器供電；從站控制器用于接收電壓解調(diào)電路解調(diào)的主站發(fā)送的通信信號(hào)，或者控制電流調(diào)制電路將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制到電源線上。

所述的電流解調(diào)電路包括電流采樣電路和電壓比較器；電流采樣電路連接在電源線之間，用于將電源線上的電流信號(hào)采樣為電壓信號(hào)，并輸入電壓比較器；電壓比較器用于將電流采樣電路采樣的電壓信號(hào)進(jìn)行比較，從而解調(diào)出從站發(fā)送的信號(hào)數(shù)據(jù)并傳入主站控制器。

所述的電流采樣電路為若干個(gè)串接的電阻。

所述的電壓調(diào)制電路包括開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)管；開(kāi)關(guān)管串接在電源線上，主站控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷，從而將需要發(fā)送的通信數(shù)據(jù)調(diào)制到電源線上。

所述的開(kāi)關(guān)管為MOS管或晶體管。

所述的整流電路為二極管不控整流橋。

所述的從站電源電路為線性穩(wěn)壓器電路。

所述的電壓解調(diào)電路包括電壓采樣電路和電壓比較器；所述的電壓采樣電路連接在整流橋的輸出端，將整流橋輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并輸入電壓比較器；電壓比較器用于將電壓采樣電路采樣的電壓信號(hào)和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，從而解調(diào)出主站發(fā)送的信號(hào)數(shù)據(jù)并傳入從站控制器。

所述的電壓采樣電路為電阻采樣電路。

所述的電流調(diào)制電路包括限流電阻和三極管；從站控制器的I/O端口連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極連接整流電路的輸出端一端，三極管的集電極通過(guò)限流電阻連接整理電路的輸出端的另一端。

本實(shí)用新型提供的這種新型二總線通信電路，通過(guò)電壓調(diào)制和解調(diào)、電流調(diào)制與解調(diào)的方式將通信信號(hào)調(diào)制到電源線上，僅以?xún)筛娫淳€就可以實(shí)現(xiàn)以往需要四根線才能完成的供電和通信功能，因此本實(shí)用新型將通信中的通信線和電源線進(jìn)行了合并；同時(shí)從站的調(diào)制與解調(diào)均在整流后的電信號(hào)上進(jìn)行，因此主站與從站之間的通信線路不再需要區(qū)別正極與負(fù)極，實(shí)現(xiàn)了通信線無(wú)極性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的功能模塊圖。

圖2為本實(shí)用新型的主站通信電路的電路原理圖。

圖3為本實(shí)用新型的從站通信電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示為本實(shí)用新型的功能模塊圖：本實(shí)用新型提供的這種新型二總線通信電路，包括主站通信電路和從站通信電路；主站通信電路和從站通信電路通過(guò)電源線連接，該電源線亦即通信電路的信號(hào)線；主站通信電路包括主站電源電路、主站控制器、電流解調(diào)電路和電壓調(diào)制電路；從站通信電路包括整流電路、從站電源電路、從站控制器、電壓解調(diào)電路和電流調(diào)制電路；主站電源電路給主站控制器供電，主站控制器用于接收電流解調(diào)電路解調(diào)的從站發(fā)送的通信信號(hào)，或者控制電壓調(diào)制電路將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制到電源線上；電源線連接從站通信電路的整流電路，從站電源電路將整流電路輸出的電能進(jìn)行變換并為從站控制器供電；從站控制器用于接收電壓解調(diào)電路解調(diào)的主站發(fā)送的通信信號(hào)，或者控制電流調(diào)制電路將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)制到電源線上。

如圖2所示為本實(shí)用新型的主站通信電路的電路原理圖：電流解調(diào)電路包括由電阻組成的電流采樣電路（圖中標(biāo)示R1、R5和R6）和電壓比較器（圖中標(biāo)示U1:A）；電流采樣電路連接在電源線（圖中標(biāo)示VIN+和VIN-）之間，用于將電源線上的電流信號(hào)采樣為電壓信號(hào)，并輸入電壓比較器；電壓比較器用于將電流采樣電路采樣的電壓信號(hào)（圖中標(biāo)示VH和V0）進(jìn)行比較，從而解調(diào)出從站發(fā)送的信號(hào)數(shù)據(jù)并傳入主站控制器；主站電源模塊從電源線上取電并對(duì)主站控制器供電；電壓調(diào)制電路包括開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)管（圖中標(biāo)示Q1）；開(kāi)關(guān)管串接在電源線上，主站控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷，從而將需要發(fā)送的通信數(shù)據(jù)調(diào)制到電源線上；開(kāi)關(guān)管可以采用為MOS管或晶閘管等開(kāi)關(guān)管，本實(shí)施例中采用的是MOS管。

如圖3所示為本實(shí)用新型的從站通信電路的電路原理圖：從模塊的整流電路采用二極管不控整流橋（圖中所示BR1）；從站電源電路采用線性穩(wěn)壓器電路（圖中所示U2）；電壓解調(diào)電路包括由采樣電阻組成的電壓采樣電路（圖中所示R2和R3）和電壓比較器（圖中所示U1:B）；電壓采樣電路連接在整流橋的輸出端，將整流橋輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并輸入電壓比較器；電壓比較器用于將電壓采樣電路采樣的電壓信號(hào)（圖中所示VH）和基準(zhǔn)電壓（圖中所示VREF）進(jìn)行比較，從而解調(diào)出主站發(fā)送的信號(hào)數(shù)據(jù)并傳入從站控制器；電流調(diào)制電路包括限流電阻（圖中所示R4）和三極管（圖中所示Q2）；從站控制器的I/O端口連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極連接整流電路的輸出端一端，三極管的集電極通過(guò)限流電阻連接整理電路的輸出端的另一端。

本實(shí)用新型提供的這種新型二總線通信電路，通過(guò)電壓調(diào)制和解調(diào)、電流調(diào)制與解調(diào)的方式將通信信號(hào)調(diào)制到電源線上，僅以?xún)筛娫淳€就可以實(shí)現(xiàn)以往需要四根線才能完成的供電和通信功能，將通信中的通信線和電源線進(jìn)行了合并；同時(shí)從站的調(diào)制與解調(diào)均在整流后的電信號(hào)上進(jìn)行，因此主站與從站之間的通信線路不再需要區(qū)別正極與負(fù)極，實(shí)現(xiàn)了通信線無(wú)極性。

本實(shí)用新型提供的這種新型二總線通信電路，適用于電源線為直流電源的場(chǎng)合，如直流24V，直流36V，直流48V等場(chǎng)合，適用性極好；而且本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單可靠，適用于各類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議或非標(biāo)通信協(xié)議，實(shí)用性極強(qiáng)。