一主多從式通信裝置，屬于電動汽車電池管理系統(tǒng)通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電池管理系統(tǒng)BMS是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時監(jiān)測及通信、電池狀態(tài)估計、在線診斷與預(yù)警、充、放電與預(yù)充控制、均衡管理和熱管理等。其中，BMS通信技術(shù)一直是本領(lǐng)域爭論的焦點(diǎn)，也關(guān)乎BMS系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，是目前各類電動汽車動力電池發(fā)生自燃或是爆炸等的主因。目前電動汽車均采用基于CAN通信或是RS485通信的通信裝置及相關(guān)通信協(xié)議進(jìn)行BMS與電動汽車其它各組件及外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下不足：

1、微型電動汽車很少采用BMS系統(tǒng)，給行車安全帶來巨大隱患；

2、使用CAN通信模式的BMS系統(tǒng)的電動汽車整車成本過高；

3、采用RS485使用全字節(jié)方式通信，高位字節(jié)丟失現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)失真；

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述問題的主要原因是：

1、微型電動汽車廠商追求低成本，而現(xiàn)有技術(shù)下的BMS成本居高不下，導(dǎo)致BMS系統(tǒng)無法在微型電動汽車領(lǐng)域普及；

2、RS485通信電路采用超光電耦合器進(jìn)行光電隔離時，由于光耦器件自身特性導(dǎo)致其初始工作時存在耦合延遲現(xiàn)象，從而使得數(shù)字信號高位字節(jié)容易丟失；而當(dāng)BMS系統(tǒng)的主機(jī)和多個從機(jī)進(jìn)行信息交互時，這種丟失字節(jié)的現(xiàn)象極易導(dǎo)致BMS系統(tǒng)故障，從而引發(fā)安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、通信響應(yīng)速度快、通信穩(wěn)定的一主多從式通信裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該一主多從式通信裝置，包括一個主機(jī)通信模塊、多個從機(jī)通信模塊，所述主機(jī)通信模塊包括主機(jī)信息發(fā)送模塊、主機(jī)信息接收模塊、主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊、主機(jī)光電隔離模塊和主機(jī)開關(guān)控制模塊，所述主機(jī)信息發(fā)送模塊、主機(jī)信息接收模塊和主機(jī)開關(guān)控制模塊均通過主機(jī)光電隔離模塊與主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊相連；所述從機(jī)通信模塊包括從機(jī)信息發(fā)送模塊、從機(jī)信息接收模塊、從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊、從機(jī)光電隔離模塊和從機(jī)開關(guān)控制模塊，所述從機(jī)信息發(fā)送模塊、從機(jī)信息接收模塊和從機(jī)開關(guān)控制模塊均通過從機(jī)光電隔離模塊與從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊相連；主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊與多個從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊通過RS485總線方式相連。

優(yōu)選的，所述主機(jī)光電隔離模塊為光電耦合器U1，所述從機(jī)光電隔離模塊為光電耦合器U3，光電耦合器U1和U3均為PS2801-4、PS2801-2或PS2801-1中的任一種。

優(yōu)選的，所述主機(jī)信息發(fā)送模塊包括電阻R1、R4、R7和R8，三極管Q1和Q2，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND、HOST_TX、H_485GND、H_485VCC+、H_485TXX和H_5V+；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_TX連接主機(jī)CPU的任一I/O端口，三極管Q1的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND，三極管Q1的集電極與電阻R4通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連接，電阻R1連接三極管Q1的基極，三極管Q2的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND，三極管Q2的集電極與電阻R8相連，三極管Q2的基極和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連接，三極管Q2的集電極與電阻R8之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485TXX，三極管Q2的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+之間連接電阻R7，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+通過電阻R4連接主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端；所述從機(jī)信息發(fā)送模塊包括電阻R15、R18、R21和R22，三極管Q6和Q7，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND、EXT_TX、E_485GND、E_485VCC+、E_485TXX和E_5V+；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_TX連接從機(jī)CPU的任一I/O端口，三極管Q6的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND，三極管Q6的集電極與電阻R18通過從機(jī)光電隔離模塊U3的輸入端相連接，電阻R15連接三極管Q6的基極，三極管Q7的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND，三極管Q7的集電極與電阻R22相連，三極管Q7的基極和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND通過從機(jī)光電隔離模塊U3的輸出端相連接，三極管Q7的集電極與電阻R22之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485TXX，三極管Q7的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+之間連接電阻R21，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+通過電阻R18連接從機(jī)光電隔離模塊U3的輸入端。

優(yōu)選的，所述主機(jī)信息接收模塊包括電阻R3、R6、R10和R11，三極管Q4和Q5，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND、HOST_RX、H_485GND、H_485VCC+、H_485RXX和H_5V+；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_RX連接主機(jī)CPU任一I/O端口，三極管Q5的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND，三極管Q5的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連接，三極管Q5的集電極通過電阻R11連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+，三極管Q5的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+通過電阻R10連接，三極管Q5的集電極與電阻R11之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_RX；三極管Q4的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND，三極管Q4的集電極與電阻R6通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連接，三極管Q4的基極通過電阻R3連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485RXX，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+通過電阻R6連接主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端；所述從機(jī)信息接收模塊包括電阻R17、R20、R24和R25，三極管Q9和Q10，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND、EXT_RX、E_485GND、E_485VCC+、E_485RXX和E_5V+，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_RX連接從機(jī)CPU任一I/O端口；三極管Q10的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND，三極管Q10的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND通過從機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連接，三極管Q10的集電極通過電阻R25連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+，三極管Q10的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+通過電阻R24連接，三極管Q10的集電極與電阻R25之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_RX；三極管Q9的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND，三極管Q9的集電極與電阻R20通過從機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連接，三極管Q9的基極通過電阻R17連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485RXX，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+通過電阻R20連接從機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端。

優(yōu)選的，所述主機(jī)開關(guān)控制模塊包括電阻R2、R5和R9，三極管Q3，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND、HOST_CTL、H_485GND、H_485VCC+、H_5V+和H_485DR；三極管Q3的集電極通過主機(jī)光電隔離模塊U1與電阻R5相連，三極管Q3的基極通過電阻R2連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_CTL，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_CTL連接主機(jī)CPU任一I/O端口，三極管Q3的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+通過電阻R5與主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+通過電阻R9與主機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連，電阻R9通過主機(jī)光電隔離模塊U1與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND相連，電阻R9與主機(jī)光電隔離模塊U1之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485DR；所述從機(jī)開關(guān)控制模塊包括電阻R16、R19和R23，三極管Q8，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND、EXT_CTL、E_485GND、E_485VCC+、E_5V+和E_485DR；三極管Q8的集電極通過從機(jī)光電隔離模塊U3與電阻R19相連，三極管Q8的基極通過電阻R16連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_CTL，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_CTL連接從機(jī)CPU任一I/O端口，三極管Q8的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+通過電阻R19與從機(jī)光電隔離模塊U3的輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+通過電阻R23與從機(jī)光電隔離模塊U3的輸出端相連，電阻R23通過從機(jī)光電隔離模塊U3與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND相連，電阻R23與從機(jī)光電隔離模塊U3之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485DR。

優(yōu)選的，所述主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊包括半雙工通信芯片U2，電阻R12、R13和R14，磁珠L1和L2，瞬態(tài)抑制二極管D1，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND、H_485VCC+、H_485DR、H_485RXX、H_485TXX、BB和AA；半雙工通信芯片U2的1腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485RXX，半雙工通信芯片U2的2腳和3腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485DR，半雙工通信芯片U2的4腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485TXX，半雙工通信芯片U2的5腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND，半雙工通信芯片U2的6腳通過磁珠L2連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號AA，半雙工通信芯片U2的7腳通過磁珠L1連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB，半雙工通信芯片U2的8腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+，半雙工通信芯片U2的7腳和8腳之間串聯(lián)電阻R12，半雙工通信芯片U2的6腳和7腳與半雙工通信芯片U2的5腳之間并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管D1，半雙工通信芯片U2的6腳還與半雙工通信芯片U2的5腳之間并聯(lián)電阻R14，半雙工通信芯片U2的7腳還與半雙工通信芯片U2的5腳之間并聯(lián)電阻R13；所述從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊包括半雙工通信芯片U4，電阻R26、R27和R28，磁珠L3和L4，瞬態(tài)抑制二極管D2，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND、E_485VCC+、E_485DR、E_485RXX、E_485TXX、BB和AA；半雙工通信芯片U4的1腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485RXX，半雙工通信芯片U4的2腳和3腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485DR，半雙工通信芯片U4的4腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485TXX，半雙工通信芯片U4的5腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND，半雙工通信芯片U4的6腳通過磁珠L4連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號AA，半雙工通信芯片U4的7腳通過磁珠L3連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB，半雙工通信芯片U4的8腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+，半雙工通信芯片U4的7腳和8腳之間串聯(lián)電阻R26，半雙工通信芯片U4的6腳和7腳與半雙工通信芯片U4的5腳之間并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管D2，半雙工通信芯片U4的6腳還與半雙工通信芯片U4的5腳之間并聯(lián)電阻R28，半雙工通信芯片U4的7腳還與半雙工通信芯片U4的5腳之間并聯(lián)電阻R27；主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊和從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊采用的半雙工通信芯片U2和U4均為SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX1487、MAX3082、MAX1483中的任一種。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案的說明如下：

該一主多從式通信裝置，采用一個主機(jī)通信模塊、多個從機(jī)通信模塊，所述主機(jī)和多個從機(jī)通信模塊均包括信息發(fā)送模塊、信息接收模塊、信息轉(zhuǎn)換模塊、光電隔離模塊和開關(guān)控制模塊的電路架構(gòu)，成本低、性能可靠，通信響應(yīng)速度快，克服了現(xiàn)有BMS系統(tǒng)無法在微型電動汽車領(lǐng)域普及的不足；另一方面，主從機(jī)的光電隔離模塊均采用PS2801-4、PS2801-2或PS2801-1高品質(zhì)光耦，主機(jī)和從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊均采用SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX1487、MAX3082或MAX1483的半雙工通信芯片，最大限度避免BMS通信時由光耦器件自身特性導(dǎo)致的，其初始工作時存在耦合延遲現(xiàn)象的弊端，進(jìn)一步增強(qiáng)BMS系統(tǒng)通信的實(shí)時性、準(zhǔn)確性和安全性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果是：

該一主多從式通信裝置采用一個主機(jī)通信模塊、多個從機(jī)通信模塊，所述主機(jī)和多個從機(jī)通信模塊均包括信息發(fā)送模塊、信息接收模塊、信息轉(zhuǎn)換模塊、光電隔離模塊和開關(guān)控制模塊的電路架構(gòu)，裝置成本低、性能可靠、通信響應(yīng)速度快、通信穩(wěn)定性強(qiáng)。

附圖說明

圖1 一主多從式通信裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2 不包括主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的主機(jī)通信模塊電路圖。

圖3 主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊電路圖。

圖4 不包括從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的從機(jī)通信模塊電路圖。

圖5 從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊電路圖。

圖6 一主多從式通信裝置的通信方法流程框圖。

圖7 主機(jī)以半字節(jié)通信方式命令從機(jī)的步驟流程框圖。

圖8 從機(jī)以半字節(jié)通信方式回復(fù)主機(jī)的步驟流程框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1~8對本實(shí)用新型一主多從式通信裝置做進(jìn)一步說明。

下述三極管均采用2SC系列三極管，電阻均為精度1%的金屬氧化膜電阻。

圖1為一主多從式通信裝置的結(jié)構(gòu)框圖，包括一個主機(jī)通信模塊、多個從機(jī)通信模塊，主機(jī)通信模塊包括主機(jī)信息發(fā)送模塊、主機(jī)信息接收模塊、主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊、主機(jī)光電隔離模塊和主機(jī)開關(guān)控制模塊，主機(jī)信息發(fā)送模塊、主機(jī)信息接收模塊和主機(jī)開關(guān)控制模塊均通過主機(jī)光電隔離模塊與主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊相連；從機(jī)通信模塊包括從機(jī)信息發(fā)送模塊、從機(jī)信息接收模塊、從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊、從機(jī)光電隔離模塊和從機(jī)開關(guān)控制模塊，從機(jī)信息發(fā)送模塊、從機(jī)信息接收模塊和從機(jī)開關(guān)控制模塊均通過從機(jī)光電隔離模塊與從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊相連；主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊與多個從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊相連；多個從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊與主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊通過RS485總線方式連接。

圖2為不包括主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的主機(jī)通信模塊電路圖，光電耦合器U1為PS2801-4、PS2801-2或PS2801-1中的任一種，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND表示連接主機(jī)CPU的地，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND表示連接主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的地，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+表示連接主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的供電電源，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485TXX表示連接主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動器輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+表示連接主機(jī)直流5V供電電源；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_TX連接主機(jī)CPU的任一I/O端口，三極管Q1的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND，三極管Q1的集電極與電阻R4通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連接，電阻R1連接三極管Q1的基極，三極管Q2的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND，三極管Q2的集電極與電阻R8相連，三極管Q2的基極和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連接，三極管Q2的集電極與電阻R8之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485TXX，三極管Q2的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+之間連接電阻R7，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+通過電阻R4連接主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485RXX表示連接主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的接收器輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_RX連接主機(jī)CPU任一I/O端口，三極管Q5的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND，三極管Q5的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連接，三極管Q5的集電極通過電阻R11連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+，三極管Q5的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+通過電阻R10連接，三極管Q5的集電極與電阻R11之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_RX；三極管Q4的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND，三極管Q4的集電極與電阻R6通過主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連接，三極管Q4的基極通過電阻R3連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485RXX，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+通過電阻R6連接主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_CTL表示連接主機(jī)開關(guān)控制模塊使能端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485DR表示連接主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的接收器和驅(qū)動器輸出使能端，三極管Q3的集電極通過主機(jī)光電隔離模塊U1與電阻R5相連，三極管Q3的基極通過電阻R2連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_CTL，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_CTL連接主機(jī)CPU任一I/O端口，三極管Q3的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_CPUGND，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_5V+通過電阻R5與主機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+通過電阻R9與主機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連，電阻R9通過主機(jī)光電隔離模塊U1與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND相連，電阻R9與主機(jī)光電隔離模塊U1之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485DR；主機(jī)CPU選用STM32系列單片機(jī)。

圖3為主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊電路圖，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485RXX表示連接主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的接收器輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485TXX表示連接主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動器輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB表示反相接收器輸入和反相驅(qū)動器輸出，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號AA表示同相接收器輸入和同相驅(qū)動器輸出；半雙工通信芯片U2的1腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485RXX，半雙工通信芯片U2的2腳和3腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485DR，半雙工通信芯片U2的4腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485TXX，半雙工通信芯片U2的5腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485GND，半雙工通信芯片U2的6腳通過磁珠L2連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號AA，半雙工通信芯片U2的7腳通過磁珠L1連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB，半雙工通信芯片U2的8腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485VCC+，半雙工通信芯片U2的7腳和8腳之間串聯(lián)電阻R12，半雙工通信芯片U2的6腳和7腳與半雙工通信芯片U2的5腳之間并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管D1，半雙工通信芯片U2的6腳還與半雙工通信芯片U2的5腳之間并聯(lián)電阻R14，半雙工通信芯片U2的7腳還與半雙工通信芯片U2的5腳之間并聯(lián)電阻R13；U2采用SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX1487、MAX3082、MAX1483中的任一種；其中，半雙工通信芯片的1腳為接收器輸入端，2腳為接收器使能端，3腳為驅(qū)動器使能端，4腳為驅(qū)動器輸出端，5腳為地，6腳和7腳分別為非反相端和反相端、為輸入輸出總線接口A、B，8腳接5V直流電源；瞬態(tài)抑制二極管D1選用SM712或同類型參數(shù)的齊納二極管。

結(jié)合圖2和圖3，主機(jī)CPU的某一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳），發(fā)送高電平命令字節(jié)數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_CTL使能，此時主機(jī)通信模塊處于發(fā)送信息狀態(tài)，主機(jī)CPU的另一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳）發(fā)送信息交互命令字節(jié)至網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_TX，該信息經(jīng)光電耦合器U1、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485TXX表示的主機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動器輸入端，并通過半雙工通信芯片U2變?yōu)椴罘中盘枏木W(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB表示反相接收器輸入和反相驅(qū)動器和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號AA表示同相接收器輸入和同相驅(qū)動器同時輸出；當(dāng)主機(jī)CPU的某一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳），發(fā)送低電平命令字節(jié)數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_CTL，此時主機(jī)通信模塊處于接收信息狀態(tài)，接收的信息字節(jié)通過半雙工通信芯片U2處理，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號H_485RXX的一端，并通過光電耦合器U1、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號HOST_RX被主機(jī)CPU任一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳）接收。

圖4為不包括從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的從機(jī)通信模塊電路圖，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND表示連接從機(jī)CPU的地，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND表示連接從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的地，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+表示連接從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的供電電源，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485TXX表示連接從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動器輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+表示連接從機(jī)直流5V供電電源；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_TX連接從機(jī)CPU的任一I/O端口，三極管Q6的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND，三極管Q6的集電極與電阻R18通過從機(jī)光電隔離模塊U3的輸入端相連接，電阻R15連接三極管Q6的基極，三極管Q7的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND，三極管Q7的集電極與電阻R22相連，三極管Q7的基極和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND通過從機(jī)光電隔離模塊U3的輸出端相連接，三極管Q7的集電極與電阻R22之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485TXX，三極管Q7的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+之間連接電阻R21，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+通過電阻R18連接從機(jī)光電隔離模塊U3的輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485RXX表示連接從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的接收器輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_RX連接從機(jī)CPU任一I/O端口，三極管Q10的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND，三極管Q10的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND通過從機(jī)光電隔離模塊U1的輸出端相連接，三極管Q10的集電極通過電阻R25連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+，三極管Q10的基極與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+通過電阻R24連接，三極管Q10的集電極與電阻R25之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_RX；三極管Q9的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND，三極管Q9的集電極與電阻R20通過從機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端相連接，三極管Q9的基極通過電阻R17連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485RXX，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+通過電阻R20連接從機(jī)光電隔離模塊U1的輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_CTL表示連接從機(jī)開關(guān)控制模塊使能端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485DR表示連接從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的接收器和驅(qū)動器輸出使能端，三極管Q8的集電極通過從機(jī)光電隔離模塊U3與電阻R19相連，三極管Q8的基極通過電阻R16連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_CTL，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_CTL連接從機(jī)CPU任一I/O端口，三極管Q8的發(fā)射極連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_CPUGND，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_5V+通過電阻R19與從機(jī)光電隔離模塊U3的輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+通過電阻R23與從機(jī)光電隔離模塊U3的輸出端相連，電阻R23通過從機(jī)光電隔離模塊U3與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND相連，電阻R23與從機(jī)光電隔離模塊U3之間還連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485DR。

圖5為從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊電路圖，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485RXX表示連接從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的接收器輸入端，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485TXX表示連接從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動器輸入端，半雙工通信芯片U4的1腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485RXX，半雙工通信芯片U4的2腳和3腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485DR，半雙工通信芯片U4的4腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485TXX，半雙工通信芯片U4的5腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485GND，半雙工通信芯片U4的6腳通過磁珠L4連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號AA，半雙工通信芯片U4的7腳通過磁珠L3連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB，半雙工通信芯片U4的8腳連接網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485VCC+，半雙工通信芯片U4的7腳和8腳之間串聯(lián)電阻R26，半雙工通信芯片U4的6腳和7腳與半雙工通信芯片U4的5腳之間并聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管D2，半雙工通信芯片U4的6腳還與半雙工通信芯片U4的5腳之間并聯(lián)電阻R28，半雙工通信芯片U4的7腳還與半雙工通信芯片U4的5腳之間并聯(lián)電阻R27；U4為SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX1487、MAX3082、MAX1483中的任一種；其中，半雙工通信芯片的1腳為接收器輸入端，2腳為接收器使能端，3腳為驅(qū)動器使能端，4腳為驅(qū)動器輸出端，5腳為地，6腳和7腳分別為非反相端和反相端、為輸入輸出總線接口A、B，8腳接5V直流電源。

參照圖4和圖5，從機(jī)CPU的某一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳），發(fā)送高電平命令字節(jié)數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_CTL使能，此時從機(jī)通信模塊處于發(fā)送信息狀態(tài)，從機(jī)CPU的另一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳）發(fā)送信息交互命令字節(jié)至網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_TX，該信息經(jīng)光電耦合器U3、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485TXX表示的從機(jī)信息轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動器輸入端，并通過半雙工通信芯片U4變?yōu)椴罘中盘枏木W(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB表示反相接收器輸入和反相驅(qū)動器和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號AA表示同相接收器輸入和同相驅(qū)動器同時輸出；當(dāng)從機(jī)CPU的某一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳），發(fā)送低電平命令字節(jié)數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_CTL，此時從機(jī)通信模塊處于接收信息狀態(tài)，接收的信息字節(jié)通過半雙工通信芯片U4處理，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號E_485RXX的一端，并通過光電耦合器U3、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號EXT_RX被從機(jī)CPU任一I/O端口（STM32系列中LQFP100的33~46引腳的任一管腳）接收。

參照圖1~圖5，主機(jī)通信模塊與從機(jī)通信模塊通過網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號BB和AA所表示的差分總線信號，實(shí)現(xiàn)主機(jī)命令從機(jī)和從機(jī)回復(fù)主機(jī)的信息交互過程，總線采用RS485的半雙工總線通信方式。

圖6為一主多從式通信裝置的通信方法流程框圖，該通信方法應(yīng)用在包括一個主機(jī)通信模塊的主機(jī)和包括從機(jī)通信模塊的多個從機(jī)之間進(jìn)行半雙工模式下、半字節(jié)方式的總線通信，包括以下步驟：

步驟S601，主機(jī)呼叫從機(jī)編號地址0X81并發(fā)送本機(jī)地址0X8F（唯一主機(jī)地址，用于濾除亂碼干擾）；實(shí)施例3采用一個主機(jī)，45個從機(jī)，45個從機(jī)分為15組，每組編號為0X81~0X8E，0X81代表呼叫第一組的三個從機(jī)，每組從機(jī)編號為0X01~0X03，主機(jī)每次同時呼叫三個從機(jī)進(jìn)行回復(fù)；

步驟S602，一個從機(jī)回復(fù)主機(jī)并發(fā)送從機(jī)編號地址0X01；其它從機(jī)發(fā)送方式相同只是編號不同；

步驟S603，主機(jī)發(fā)送從機(jī)編號地址補(bǔ)數(shù)0XFE進(jìn)行從機(jī)編號確認(rèn)；發(fā)送時以半字節(jié)通信方式發(fā)送，即采用0X0F、0X0E的方式發(fā)送；

步驟S604，從機(jī)回復(fù)主機(jī)確認(rèn)從機(jī)編號地址0X01并確認(rèn)主機(jī)地址0X8F；

步驟S605，主機(jī)以半字節(jié)通信方式命令從機(jī)；命令0X55表示從機(jī)需要回復(fù)主機(jī)命令；要求回復(fù)從機(jī)0X01的檢測溫度、本機(jī)繼電器粘連狀態(tài)、本機(jī)繼電器工作狀態(tài)和檢測電壓；這些參數(shù)經(jīng)過放大處理以便于主機(jī)或從機(jī)CPU檢測及運(yùn)算；

步驟S606，從機(jī)以半字節(jié)通信方式回復(fù)主機(jī)命令；

步驟S607，主機(jī)發(fā)送呼叫狀態(tài)結(jié)束碼0X0D。

圖7為主機(jī)以半字節(jié)通信方式命令從機(jī)的步驟流程框圖，主機(jī)以半字節(jié)通信方式命令從機(jī)，具體步驟為：

步驟S701，主機(jī)按照半字節(jié)通信方式將呼叫命令字節(jié)高低位拆分為呼叫命令字節(jié)高位和呼叫命令字節(jié)低位；當(dāng)命令字節(jié)為0X33時，主機(jī)進(jìn)入測試狀態(tài)；測試狀態(tài)下的校準(zhǔn)命令字節(jié)為0X66時，主機(jī)進(jìn)行本機(jī)參數(shù)運(yùn)算乘積系數(shù)修正；即，命令字節(jié)發(fā)送時，0X55采用0X05、0X05的方式發(fā)送；0X33采用0X03、0X03的方式發(fā)送；0X66采用0X06、0X06的方式發(fā)送；當(dāng)進(jìn)行總電壓數(shù)據(jù)0X1B58校準(zhǔn)時，測試裝置發(fā)出一幀總電壓校準(zhǔn)數(shù)據(jù)0X8F、0X01、0X05、0X0F、0X08、0X03、0X06、0X0B、0X01、0X08、0X05、0X03、0X04、0X0D；0X36表示瞬時電壓校準(zhǔn)，采用0X03、0X06的方式發(fā)送；其它校準(zhǔn)命令0X35表示設(shè)定從機(jī)數(shù)量、0X37表示單體電壓校準(zhǔn)、0X38表示總體電壓有效值校準(zhǔn)、0X39表示單體電壓有效值校準(zhǔn)、0X3A表示設(shè)定系統(tǒng)終止放電電壓值、0X3B表示設(shè)定均衡判定條件、0X3C表示設(shè)定單體放電終止電壓值、0X3E表示設(shè)定最高溫度保護(hù)；

步驟S702，主機(jī)按照半字節(jié)通信方式將校準(zhǔn)命令字節(jié)高低位拆分為校準(zhǔn)命令高字節(jié)高位、校準(zhǔn)命令高字節(jié)低位、校準(zhǔn)命令低字節(jié)高位和校準(zhǔn)命令低字節(jié)低位；命令字節(jié)為0X33時，主機(jī)進(jìn)入測試狀態(tài)，并通過主機(jī)外部連接的測試裝置進(jìn)行主機(jī)CPU電壓校準(zhǔn)、本機(jī)參數(shù)運(yùn)算乘積系數(shù)修正操作；此時校準(zhǔn)命令字節(jié)0X1F8C與外部設(shè)備通信時的發(fā)送形式為0X01、0X0F、0X08、0X0C；

步驟S703，主機(jī)按照半字節(jié)通信方式將校驗(yàn)位字節(jié)高低位拆分為校驗(yàn)位字節(jié)高位和校驗(yàn)位字節(jié)低位；校驗(yàn)位依據(jù)0X81、0X01、0X55、0X00進(jìn)行異或操作獲得0XD4，即校驗(yàn)位字節(jié)0XD4，采用0X0D、0X04的形式發(fā)送；

步驟S704，主機(jī)發(fā)送呼叫命令字節(jié)高位0X03；

步驟S705，主機(jī)發(fā)送呼叫命令字節(jié)低位0X03；

步驟S706，主機(jī)發(fā)送校準(zhǔn)命令高字節(jié)高位0X00；

步驟S707，主機(jī)發(fā)送校準(zhǔn)命令高字節(jié)低位0X00；

步驟S708，主機(jī)發(fā)送校準(zhǔn)命令低字節(jié)高位0X00；

步驟S709，主機(jī)發(fā)送校準(zhǔn)命令低字節(jié)低位0X00；

主機(jī)以半字節(jié)通信方式命令從機(jī)時，即發(fā)送0X55命令字節(jié)時，主機(jī)發(fā)送的校準(zhǔn)命令高字節(jié)高位、校準(zhǔn)命令高字節(jié)低位、校準(zhǔn)命令低字節(jié)高位和校準(zhǔn)命令低字節(jié)低位均為十六進(jìn)制碼0X00；

步驟S710，主機(jī)發(fā)送本機(jī)校驗(yàn)位低位0X04；

步驟S711，主機(jī)發(fā)送本機(jī)校驗(yàn)位高位0X0D。

圖8為從機(jī)以半字節(jié)通信方式回復(fù)主機(jī)的步驟流程框圖，從機(jī)以半字節(jié)通信方式回復(fù)主機(jī)命令的步驟為：

步驟S801，從機(jī)確認(rèn)回復(fù)命令參數(shù)為檢測溫度0X0154、本機(jī)繼電器粘連狀態(tài)為0X01表示未粘連、本機(jī)繼電器工作狀態(tài)為吸合狀態(tài)0X01表示繼電器正常工作、檢測電壓0X1234；

步驟S802，從機(jī)按照半字節(jié)通信方式將檢測溫度字節(jié)的高低位拆分為檢測溫度高字節(jié)位、檢測溫度低字節(jié)高位、檢測溫度低字節(jié)低位；即0X0154采用0X01、0X05、0X04的方式回復(fù)主機(jī)，當(dāng)溫度超范圍時，從機(jī)回復(fù)檢測溫度的高字節(jié)位為0X00；

步驟S803，從機(jī)按照半字節(jié)通信方式將檢測電壓字節(jié)的高低位拆分為檢測電壓高字節(jié)高位、檢測電壓高字節(jié)低位、檢測電壓低字節(jié)高位和檢測電壓低字節(jié)低位；即0X1234采用0X01、0X02、0X03、0X04的方式回復(fù)主機(jī)；

步驟S804，從機(jī)按照半字節(jié)通信方式將本機(jī)校驗(yàn)位字節(jié)高低位拆分為本機(jī)校驗(yàn)位字節(jié)高位和本機(jī)校驗(yàn)位字節(jié)低位；校驗(yàn)位依據(jù)0X01、0X54、0X01、0X12、0X34依次異或操作獲得0X72，并按0X07、0X02的半字節(jié)形式發(fā)送；

步驟S805，從機(jī)發(fā)送本機(jī)檢測溫度低字節(jié)低位0X04；

步驟S806，從機(jī)發(fā)送本機(jī)檢測溫度低字節(jié)高位0X05；

步驟S807，從機(jī)發(fā)送本機(jī)檢測溫度高字節(jié)位0X01；

步驟S808，從機(jī)發(fā)送本機(jī)繼電器粘連狀態(tài)0X01；

步驟S809，從機(jī)發(fā)送本機(jī)繼電器工作狀態(tài)0X01；

步驟S810，從機(jī)發(fā)送本機(jī)檢測電壓高字節(jié)低位0X02；

步驟S811，從機(jī)發(fā)送本機(jī)檢測電壓高字節(jié)高位0X01；

步驟S812，從機(jī)發(fā)送本機(jī)檢測電壓低字節(jié)低位0X04；

步驟S813，從機(jī)發(fā)送本機(jī)檢測電壓低字節(jié)高位0X03；

步驟S814，從機(jī)發(fā)送本機(jī)校驗(yàn)位低位0X02；

步驟S815，從機(jī)發(fā)送本機(jī)校驗(yàn)位高位0X07；

步驟S816，從機(jī)發(fā)送本機(jī)回復(fù)狀態(tài)結(jié)束碼0X0D。

從機(jī)回復(fù)主機(jī)的字節(jié)數(shù)≤14個，主機(jī)總計發(fā)送≥13個字節(jié)，從機(jī)回復(fù)主機(jī)時，主機(jī)將對從機(jī)發(fā)送的校驗(yàn)碼進(jìn)行再次驗(yàn)證，確保通信的準(zhǔn)確性。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。