二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊方法與系統(tǒng)，所述方法利用兩根通訊線，在主站上設(shè)計(jì)了電流方向選通開(kāi)關(guān)，從站接收光耦的發(fā)光二極管與發(fā)送光耦的光敏三極管反向并聯(lián)，在主站與從站之間實(shí)現(xiàn)了兩條方向相反的電流環(huán)路，分別用于數(shù)據(jù)由主到從和由從到主的傳遞。本發(fā)明提高了電流環(huán)通訊的帶載能力，提供了一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的方向控制端口，不再需要復(fù)雜的程序邏輯控制，數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)透明傳輸，具能抗干擾性強(qiáng)、通訊距離遠(yuǎn)、從站數(shù)量多、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟蟮?、成本低的特點(diǎn)，可以代替RS485總線，作為采集各種儀器、儀表設(shè)備數(shù)據(jù)的通訊接口。
【專利說(shuō)明】
二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊方法與系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及串行通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及采用RS485接口采集儀器、儀表等設(shè)備數(shù)據(jù)的場(chǎng)合?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在需要采集儀器、儀表等設(shè)備內(nèi)數(shù)據(jù)的場(chǎng)合，多采用RS485接口，但它存在幾個(gè)問(wèn)題，一是施工要求高，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須為手拉手的總線式;二是要求通訊線應(yīng)加屏蔽或是采用屏蔽雙絞線;三是抗干擾差，為避免強(qiáng)電對(duì)其干擾，485總線應(yīng)避免和強(qiáng)電走在一起；四是故障影響大，單個(gè)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)造成總線癱瘓。
[0003]電流環(huán)通訊具有抗干擾性好，傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)線材、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟蟮偷葍?yōu)點(diǎn)，但目前的電流環(huán)電路也存在若干問(wèn)題，如采用4根通訊線，分別完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，只能實(shí)現(xiàn)一對(duì)一通訊，多機(jī)通訊時(shí)電路復(fù)雜。也有采用2根通訊線，主站的接收、發(fā)送光耦與從站的接收、發(fā)送光耦串聯(lián)在通訊線上形成電流環(huán)，這種方法存在兩個(gè)問(wèn)題，一是由于主站的接收與發(fā)送光耦串聯(lián)在電流環(huán)回路里，受到光耦發(fā)光二極管正向?qū)娏鱅f及光敏三極管集電極電流Ic限制，所能接入的從站數(shù)量有限，多在10個(gè)以內(nèi)；二是主站或從站的接收與發(fā)送光耦不能獨(dú)立完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，需要微處理器編程處理相關(guān)邏輯，才能保證電流環(huán)回路正常工作。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊方法與系統(tǒng)。它與RS485總線一樣，采用二線制，工作于一主多從模式，接入從站數(shù)量多，比RS485總線抗干擾性好，對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求低，且實(shí)現(xiàn)了光電隔離，從站發(fā)送與接收電路元件少，無(wú)專用收發(fā)芯片，可大大降低儀器、儀表的通訊成本，可代替RS485， 用于對(duì)儀器、儀表等設(shè)備的數(shù)據(jù)采集場(chǎng)合，且由于光耦的常見(jiàn)失效模式為開(kāi)路，所以當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)總線。
[0005]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊方法，它包括一個(gè)主站以及至少一個(gè)從站，一個(gè)主站及至少一個(gè)從站之間通過(guò)兩根通訊線實(shí)現(xiàn)兩條不同的電流環(huán)路，分別用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)由主站到從站和由從站到主站的傳遞，且在主站的直流電源通路上、數(shù)據(jù)發(fā)送通路上、以及數(shù)據(jù)接收通路上分別設(shè)置受控開(kāi)關(guān)，從站的數(shù)量由直流電源的輸出功率及三個(gè)受控開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰Q定:即當(dāng)多個(gè)從站并聯(lián)接入兩根通訊線時(shí)，若一主一從時(shí)流過(guò)電流環(huán)路的電流為I，則當(dāng)從站數(shù)量為N且N>=1時(shí)，主站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)直流電源需要輸出的電流為NX I;從站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，直流電源需要輸出的電流為I。
[0006]—種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，包括一個(gè)主站、至少一個(gè)從站以及連接在主站和從站之間的通訊線1、通訊線n，電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊的信號(hào)輸出端接至主站的接收數(shù)據(jù)端口，電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊與受控開(kāi)關(guān)m串聯(lián)連接后與通訊線i的一端相連，從站接收模塊的電流輸入端與發(fā)送模塊的電流輸出端連接后與通訊線I的另一端相連；主站的發(fā)送數(shù)據(jù)端口與受控開(kāi)關(guān)I的控制端口連接，受控開(kāi)關(guān)I的一個(gè)觸點(diǎn)接地，另一觸點(diǎn)與通訊線n的一端相連，從站接收模塊的電流輸出端與發(fā)送模塊的電流輸入端連接后與通訊線n的另一端相連；所述通訊線I的一端和通訊線n的一端分別接入受控開(kāi)關(guān)n的動(dòng)端，受控開(kāi)關(guān)n的不動(dòng)端與直流電源相連，受控開(kāi)關(guān)n的控制端與受控開(kāi)關(guān)m的控制端相連后再與主站的發(fā)送接收方向控制端口相連；主站通過(guò)控制受控開(kāi)關(guān)I導(dǎo)通或截止進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)，從站通過(guò)接收模塊接收數(shù)據(jù)，此時(shí)依次通過(guò)電源正極、受控開(kāi)關(guān)n、通訊線1、從站接收模塊、通訊線n、受控開(kāi)關(guān)1、gnd組成電流環(huán)路I;從站通過(guò)控制發(fā)送模塊導(dǎo)通與截止進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)，主站通過(guò)電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊接收數(shù)據(jù)，此時(shí)依次通過(guò)電源正極、受控開(kāi)關(guān)n、通訊線n、從站發(fā)送模塊、通訊線1、受控開(kāi)關(guān)m、電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊、gnd組成電流環(huán)路n，所述受控開(kāi)關(guān)m和電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊順序可調(diào)；由此當(dāng)數(shù)據(jù)由主站到從站和由從站到主站的傳遞時(shí)，分別在通訊線I和通訊線n上實(shí)現(xiàn)了兩條方向相反的電流環(huán)路。
[0007]所述受控開(kāi)關(guān)n為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其不動(dòng)端連接電源正極，兩個(gè)動(dòng)端分別和通訊線1、通訊線n相連，其控制端和主站的發(fā)送接收方向控制信號(hào)端口相連。
[0008]所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)由兩只M0S管或三極管并聯(lián)組成，或由一只觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)為單刀雙擲的繼電器實(shí)現(xiàn)。
[0009]所述受控開(kāi)關(guān)I和受控開(kāi)關(guān)m為單刀單擲開(kāi)關(guān)。
[0010]所述受控開(kāi)關(guān)I為M0S管I或三極管，其控制端和主站的發(fā)送數(shù)據(jù)端口相連。
[0011]主站的發(fā)送數(shù)據(jù)端口經(jīng)光耦V隔離后連接受控開(kāi)關(guān)I的控制端。
[0012]所述受控開(kāi)關(guān)m為一緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器、M0S管或三極管，其控制端和主站的發(fā)送接收方向控制信號(hào)端口相連。
[0013]所述電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊包括光耦m，光耦m的第一輸入端和限流電阻n串聯(lián)后連接通訊線I，其第二輸入端接地，其第一輸出端通過(guò)上拉電阻n與外部第二直流電源連接，其第二輸出端接地。[〇〇14]從站的接收模塊由光耦I(lǐng)與限流電阻m組成，限流電阻m與光耦I(lǐng)的發(fā)光二極管串聯(lián);從站的發(fā)送模塊由光耦n與二極管組成，二極管與光耦n的光敏三極管串聯(lián)。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn):從以上描述可知，本發(fā)明在兩根通訊線上實(shí)現(xiàn)了兩條不同的電流環(huán)路，分別用于數(shù)據(jù)由主站到從站和由從站到主站的傳遞。當(dāng)多個(gè)從站并聯(lián)接入通訊線1與通訊線2時(shí)，假設(shè)一主一從時(shí)流過(guò)電流環(huán)路的電流為I，從站數(shù)量為N(N>=1)，主站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，直流電源VI需要輸出的電流為NX I，從站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，VI只需要輸出電流I即可。因此，本發(fā)明的從站的數(shù)量由直流電源VI的輸出功率及K1、K2、K3的分?jǐn)嗄芰Q定，理論上可以帶較多的從站。
[0016]本發(fā)明解決了目前電流環(huán)通訊的從站接入數(shù)量少的問(wèn)題，以及從站接收與發(fā)送光耦不能獨(dú)立工作，需要編程處理邏輯的問(wèn)題，且保留了電流環(huán)通訊具有的抗干擾性好，傳輸距離遠(yuǎn)，對(duì)線材、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟蟮偷葍?yōu)點(diǎn)。相比于RS485,本發(fā)明無(wú)需專用的通訊芯片，且電流環(huán)通訊本身采用光耦隔離，儀器、儀表內(nèi)無(wú)需再提供一路專門的隔離電源，可大大降低儀器、儀表的通訊材料成本，由于光耦的常見(jiàn)失效模式為開(kāi)路，所以當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)總線，因此本發(fā)明解決了 RS485總線的一點(diǎn)故障，整個(gè)癱瘓的問(wèn)題?！靖綀D說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的從站接收模塊MK1的原理圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的從站發(fā)送模塊MK2的原理圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例一公開(kāi)的二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電路原理圖。 【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，包括一個(gè)主站、至少一個(gè)從站以及連接在主站和從站之間的通訊線1、通訊線n，主站由受控開(kāi)關(guān)I K1、 受控開(kāi)關(guān)n K2、受控開(kāi)關(guān)m K3、直流電源V1、電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊MK3組成。電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊的信號(hào)輸出端接至主站的接收數(shù)據(jù)端口，電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊與受控開(kāi)關(guān)m 串聯(lián)連接后與通訊線I的一端相連，從站接收模塊的電流輸入端與發(fā)送模塊的電流輸出端連接后與通訊線I的另一端相連；主站的發(fā)送數(shù)據(jù)端口與受控開(kāi)關(guān)I的控制端口連接，受控開(kāi)關(guān)I的一個(gè)觸點(diǎn)接地，另一觸點(diǎn)與通訊線n的一端相連，從站接收模塊的電流輸出端與發(fā)送模塊的電流輸入端連接后與通訊線n的另一端相連；所述通訊線I的一端和通訊線n的一端分別接入受控開(kāi)關(guān)n的動(dòng)端，受控開(kāi)關(guān)n的不動(dòng)端與直流電源相連，受控開(kāi)關(guān)n的控制端與受控開(kāi)關(guān)m的控制端相連后再與主站的發(fā)送接收方向控制端口相連；主站通過(guò)控制受控開(kāi)關(guān)I導(dǎo)通或截止進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)，從站通過(guò)接收模塊接收數(shù)據(jù)，此時(shí)依次通過(guò)電源正極、受控開(kāi)關(guān)n、通訊線1、從站接收模塊、通訊線n、受控開(kāi)關(guān)1、gnd組成電流環(huán)路I;從站通過(guò)控制發(fā)送模塊導(dǎo)通與截止進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)，主站通過(guò)電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊接收數(shù)據(jù)，此時(shí)依次通過(guò)電源正極、受控開(kāi)關(guān)n、通訊線n、從站發(fā)送模塊、通訊線1、受控開(kāi)關(guān)m、電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊、gnd組成電流環(huán)路n，所述受控開(kāi)關(guān)m和電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊順序可調(diào)；由此當(dāng)數(shù)據(jù)由主站到從站和由從站到主站的傳遞時(shí)，分別在通訊線I和通訊線n上實(shí)現(xiàn)了兩條方向相反的電流環(huán)路。[〇〇22]所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)可由兩只M0S管或三極管等電子開(kāi)關(guān)器件(含其外圍偏置器件) 并聯(lián)組成，或由一只觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)為單刀雙擲的繼電器實(shí)現(xiàn)。所述受控開(kāi)關(guān)I和受控開(kāi)關(guān)m為單刀單擲開(kāi)關(guān)。所述受控開(kāi)關(guān)I K1為一M0S管或三極管等電子開(kāi)關(guān)器件。所述受控開(kāi)關(guān)m為一緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器U7或M0S管或三極管等電子開(kāi)關(guān)器件。
[0023]從站由接收模塊MK1與發(fā)送模塊MK2組成。MK1由光耦U1與限流電阻R1串聯(lián)組成； MK1.1為模塊的電流輸入端，MK1.2為模塊的電流輸出端，U1的光敏三極管的導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)應(yīng)接收數(shù)據(jù)的0或1。服2由光耦U2的光敏三極管與二極管D1串聯(lián)組成;MK2.1為電流輸入端，MK2.2為電流輸出端，U2的發(fā)光二極管的導(dǎo)通與截止，對(duì)應(yīng)發(fā)送數(shù)據(jù)的0或1。歷1與MK2 具有單向?qū)ǖ奶匦?，將MK1的MK1.1端與MK2的MK2.2端連接后，接入通訊線1，MK1的MK1.2 端與MK2的MK2.1端連接后，接入通訊線2，MK1與MK2為通過(guò)電流互為反向的并聯(lián)關(guān)系。
[0024]如圖2所示，從站的接收模塊MK1由光耦U1與限流電阻R1組成，U1的發(fā)光二極管與 R2為串聯(lián)關(guān)系;MK1.1定義為模塊的電流輸入端，MK1.2定義為模塊的電流輸出端。U1的發(fā)光二極管串聯(lián)在電流環(huán)回路1內(nèi)，當(dāng)主站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)將回路內(nèi)電流變化轉(zhuǎn)化為U1的光敏三極管的導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的0或1。[〇〇25]如圖3所示，從站的發(fā)送模塊MK2由光耦U2與二極管D1組成，U2的光敏三極管與D1 為串聯(lián)關(guān)系;MK2.1定義為模塊的電流輸入端，MK2.2定義為模塊的電流輸出端，當(dāng)從站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，外界通過(guò)控制U2的發(fā)光二極管的導(dǎo)通與截止，轉(zhuǎn)化為U2的光敏三極管的導(dǎo)通與截止，從而改變電流環(huán)回路2的電流，對(duì)應(yīng)發(fā)送數(shù)據(jù)的0或1。
[0026]如圖4所示，主站的受控開(kāi)關(guān)IIK2由M0S管K21，K22實(shí)現(xiàn)，發(fā)送接收方向控制信號(hào)端口 DIR經(jīng)光耦U4隔離后一路控制K21，另一路經(jīng)反向器U6反向后控制K22,保證K21與K22同時(shí)只有一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了單刀雙擲的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。[〇〇27] 主站的受控開(kāi)關(guān)IK1由M0S管實(shí)現(xiàn)，主站發(fā)送的TTL電平數(shù)據(jù)TXD1經(jīng)光耦U5隔離后連接M0S管的控制端，控制K1的導(dǎo)通與截止。[〇〇28] 主站的受控開(kāi)關(guān)m K3由一個(gè)緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器U7與電阻R10實(shí)現(xiàn)，U7的控制端0E 為低電平選通，高電平輸出高阻態(tài)，受DIR信號(hào)控制。所述緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器U7的輸入端經(jīng)光耦U3隔離后連接通訊線I，其輸出端通過(guò)上拉電阻R10與外部第二直流電源連接，主站的電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊MK3由電阻R4、R5、光耦U3實(shí)現(xiàn)。光耦U3的第一輸入端和限流電阻R4串聯(lián)后連接通訊線I，其第二輸入端接地，其第一輸出端通過(guò)上拉電阻R5與外部第二直流電源連接，其第二輸出端接地本發(fā)明的電流環(huán)路1為V1、K21、通訊線1、R1、U1的發(fā)光二極管、通訊線2、1(1、6冊(cè)。電流環(huán)路2為V1、K22、通訊線2、U2的光敏三極管、D1、通訊線1、R4、U3的發(fā)光二極管、GND。
[0029]當(dāng)主站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，DIR信號(hào)輸出高電平，控制U7與K22截止，K21導(dǎo)通。當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)1時(shí)，TXD1輸出高電平，控制K1截止，電流環(huán)路1內(nèi)無(wú)電流，U1的光敏三極管截止，RXD2輸出高電平。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)〇時(shí)，TXD1輸出低電平，控制K1導(dǎo)通，電流環(huán)路1有電流流過(guò)，U1的光敏三極管導(dǎo)通，RXD2輸出低電平。
[0030]當(dāng)主站數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，需要接收從站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將DIR置為低電平，控制K22與U7 導(dǎo)通，K21截止。[〇〇31]當(dāng)從站發(fā)送數(shù)據(jù)1時(shí)，TXD2輸出高電平，光耦U2的光敏三極管截止，電流環(huán)路2內(nèi)無(wú)電流，光耦U3的光敏三極管截止，RXD1為高電平。當(dāng)從站發(fā)送數(shù)據(jù)0時(shí)，TXD2輸出低電平，光耦U2的光敏三極管導(dǎo)通，電流環(huán)路2內(nèi)有電流流過(guò)，光耦U3的光敏三極管導(dǎo)通，RXD1為低電平。
[0032]所述主站的受控開(kāi)關(guān)n K2實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)為單刀雙擲，K2具有一個(gè)控制端口 K2.4，用來(lái)控制單刀雙擲開(kāi)關(guān)的選通，進(jìn)而選擇不同的電流環(huán)路。[〇〇33]所述主站的受控開(kāi)關(guān)I K1與m K3實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)為單刀單擲，分別具有一個(gè)控制端口K1.3與K3.3，用來(lái)控制開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)閉。[〇〇34]所述主站的電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊MK3提供了三個(gè)端口，分別是電流輸入端 MK3.1、電流輸出端MK3.2及接收數(shù)據(jù)TTL電平輸出端MK3.3。所述主站的MK3與K3為串聯(lián)關(guān)系。
[0035]綜上所述，本發(fā)明在不經(jīng)任何程序輔助控制的情況下，基于兩根通訊線實(shí)現(xiàn)了主站與從站之前數(shù)據(jù)的半雙工透明傳輸。所述方法利用兩根通訊線，在主站上設(shè)計(jì)了電流方向選通開(kāi)關(guān)，從站接收光耦的發(fā)光二極管與發(fā)送光耦的光敏三極管反向并聯(lián)，在主站與從站之間實(shí)現(xiàn)了兩條方向相反的電流環(huán)路，分別用于數(shù)據(jù)由主到從和由從到主的傳遞。本發(fā)明提高了電流環(huán)通訊的帶載能力，提供了一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的方向控制端口，不再需要復(fù)雜的程序邏輯控制，數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)透明傳輸，具能抗干擾性強(qiáng)、通訊距離遠(yuǎn)、從站數(shù)量多、 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟蟮?、成本低的特點(diǎn)，可以代替RS485總線，作為采集各種儀器、儀表設(shè)備數(shù)據(jù)的通訊接口。
[0036]本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊方法，它包括一個(gè)主站以及至少 一個(gè)從站，其特征在于:一個(gè)主站及至少一個(gè)從站之間通過(guò)兩根通訊線實(shí)現(xiàn)兩條不同的電 流環(huán)路，分別用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)由主站到從站和由從站到主站的傳遞，且在主站的直流電源通 路上、數(shù)據(jù)發(fā)送通路上、以及數(shù)據(jù)接收通路上分別設(shè)置受控開(kāi)關(guān)，從站的數(shù)量由直流電源的 輸出功率及三個(gè)受控開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰Q定:即當(dāng)多個(gè)從站并聯(lián)接入兩根通訊線時(shí)，若一主 一從時(shí)流過(guò)電流環(huán)路的電流為I，則當(dāng)從站數(shù)量為N且N>=1時(shí)，主站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)直流電源需 要輸出的電流為N X I;從站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，直流電源需要輸出的電流為I。2.—種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法的二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系 統(tǒng)，其特征在于:包括一個(gè)主站、至少一個(gè)從站以及連接在主站和從站之間的通訊線1、通訊 線n，電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊的信號(hào)輸出端接至主站的接收數(shù)據(jù)端口，電流采樣數(shù)據(jù)接收模 塊與受控開(kāi)關(guān)m串聯(lián)連接后與通訊線I的一端相連，從站接收模塊的電流輸入端與發(fā)送模 塊的電流輸出端連接后與通訊線I的另一端相連；主站的發(fā)送數(shù)據(jù)端口與受控開(kāi)關(guān)I (K1)的控制端口連接，受控開(kāi)關(guān)I (K1)的一個(gè)觸點(diǎn)接 地，另一觸點(diǎn)與通訊線n的一端相連，從站接收模塊的電流輸出端與發(fā)送模塊的電流輸入 端連接后與通訊線n的另一端相連；所述通訊線I的一端和通訊線n的一端分別接入受控開(kāi)關(guān)n(K2)的動(dòng)端，受控開(kāi)關(guān)n (K2)的不動(dòng)端與直流電源相連，受控開(kāi)關(guān)n(K2)的控制端與受控開(kāi)關(guān)m(K3)的控制端相連 后再與主站的發(fā)送接收方向控制端口相連；主站通過(guò)控制受控開(kāi)關(guān)I (K1)導(dǎo)通或截止進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)，從站通過(guò)接收模塊接收數(shù)據(jù)， 此時(shí)依次通過(guò)電源正極、受控開(kāi)關(guān)n(K2)、通訊線1、從站接收模塊、通訊線n、受控開(kāi)關(guān)I (K1)、GND組成電流環(huán)路I;從站通過(guò)控制發(fā)送模塊導(dǎo)通與截止進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)，主站通過(guò)電流 采樣數(shù)據(jù)接收模塊接收數(shù)據(jù)，此時(shí)依次通過(guò)電源正極、受控開(kāi)關(guān)n(K2)、通訊線n、從站發(fā) 送模塊、通訊線1、受控開(kāi)關(guān)m(K3)、電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊、GND組成電流環(huán)路n，所述受控 開(kāi)關(guān)m和電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊順序可調(diào)；由此當(dāng)數(shù)據(jù)由主站到從站和由從站到主站的傳 遞時(shí)，分別在通訊線I和通訊線n上實(shí)現(xiàn)了兩條方向相反的電流環(huán)路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其 特征在于:所述受控開(kāi)關(guān)n (K2)為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，其不動(dòng)端連接電源正極，兩個(gè)動(dòng)端分別和 通訊線1、通訊線n相連，其控制端和主站的發(fā)送接收方向控制信號(hào)端口相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其 特征在于:所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)由兩只MOS管或三極管并聯(lián)組成，或由一只觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)為單刀雙 擲的繼電器實(shí)現(xiàn)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其 特征在于:所述受控開(kāi)關(guān)I(K1)和受控開(kāi)關(guān)m(K3)為單刀單擲開(kāi)關(guān)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其 特征在于:所述受控開(kāi)關(guān)I (K1)為MOS管I或三極管，其控制端和主站的發(fā)送數(shù)據(jù)端口相連。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其 特征在于:主站的發(fā)送數(shù)據(jù)端口經(jīng)光耦V (U5)隔離后連接受控開(kāi)關(guān)I的控制端。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其特征在于:所述受控開(kāi)關(guān)m (K3)為一緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器(U7)、MOS管或三極管，其控制端和主 站的發(fā)送接收方向控制信號(hào)端口相連。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其 特征在于:所述電流采樣數(shù)據(jù)接收模塊包括光耦m(u3)，光耦m(u3)的第一輸入端和限流 電阻n(R4)串聯(lián)后連接通訊線I，其第二輸入端接地，其第一輸出端通過(guò)上拉電阻n(R5)與 外部第二直流電源連接，其第二輸出端接地。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二線制半雙工一主多從多機(jī)通訊的電流環(huán)通訊系統(tǒng)，其 特征在于:從站的接收模塊(mki)由光耦i(ui)與限流電阻m(Ri)組成，限流電阻m(Ri)與 光耦I(lǐng) (U1)的發(fā)光二極管串聯(lián);從站的發(fā)送模塊(MK2)由光耦n (U2)與二極管(D1)組成，二 極管(D1)與光耦n(U2)的光敏三極管串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】G06F13/40GK106095708SQ201610392517
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日 公開(kāi)號(hào)201610392517.9, CN 106095708 A, CN 106095708A, CN 201610392517, CN-A-106095708, CN106095708 A, CN106095708A, CN201610392517, CN201610392517.9
【發(fā)明人】傅常順, 楊文壽, 張賓
【申請(qǐng)人】新開(kāi)普電子股份有限公司