專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多路復(fù)用通訊接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通訊接口電路，尤其是涉及一種多路復(fù)用的通訊接口電路。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各類(lèi)電子設(shè)備相互間的通訊需求日益增加，同一電子設(shè)備之間的不同控制元件也常常需要交換通訊信號(hào)。
特別是在家電領(lǐng)域，許多家電中存在多路UART(通用異步串行收發(fā))信號(hào)需要控制器件處理。但是，目前大多數(shù)家電以單片機(jī)作為控制器件，而大多數(shù)單片機(jī)又只有一個(gè)UART通訊接口。例如，洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)變頻板需要用到UART通訊接口，許多洗衣機(jī)的顯示部件也使用UART通訊接口。以上情況要求單片機(jī)采用同一異步串行收發(fā)通訊接口與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行通訊，即對(duì)一個(gè)通訊端口分時(shí)復(fù)用。
中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為03234618.2的實(shí)用新型專(zhuān)利，公開(kāi)了一種多路通用異步收發(fā)器，它是由一個(gè)通用異步收發(fā)器擴(kuò)展出兩個(gè)或兩個(gè)以上通用異步收發(fā)器，其具有可擴(kuò)展的異步收發(fā)串行口數(shù)量多、數(shù)據(jù)流大、體積小、占用單片機(jī)的通用I/O口線(xiàn)少等優(yōu)點(diǎn)，工作穩(wěn)定可靠。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)使用專(zhuān)用的通用異步收發(fā)器集成電路芯片作為基本元件，其成本較高。許多電器設(shè)備，尤其是家用電器，一般只有少數(shù)幾路的通用異步收發(fā)通訊需求，使用該種電路導(dǎo)致成本上升，影響性?xún)r(jià)比。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述缺陷，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種簡(jiǎn)單的多路復(fù)用通訊接口電路，在較為經(jīng)濟(jì)的情況下，解決同一通訊端口需要接收多路通訊信號(hào)的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的電路包括接收電路、選擇電路、輸出電路；其中所述接收電路輸入端連接通訊信號(hào)輸出器件，接收其輸出的通訊信號(hào)；所述選擇電路的輸入端接收選擇信號(hào)，其輸出端連接所述接收電路的控制信號(hào)接收端，該選擇電路控制所述接收電路接收的通訊信號(hào)是否進(jìn)入輸出電路；所述輸出電路輸入端連接所述接收電路的輸出端，其輸出端連接通訊信號(hào)接收器件，其接收被選擇的接收電路輸出的通訊信號(hào)，并向通訊信號(hào)接收器件輸出。
優(yōu)選地，所述接收電路還包括用于實(shí)現(xiàn)通訊信號(hào)輸出器件與通訊信號(hào)接收器件的電路隔離的隔離電路。
優(yōu)選地，所述隔離電路具體為光耦合器；其輸入端為發(fā)光二極管，輸出端為光電三極管；所述光電三極管集電極連接選擇電路輸出的控制信號(hào)，發(fā)射極輸出所述通訊信號(hào)。
優(yōu)選地，所述接收電路具體為三態(tài)門(mén)；所述三態(tài)門(mén)的輸入端為接收電路的輸入端；三態(tài)門(mén)輸出端為接收電路的輸出端，其通過(guò)電阻連接所述輸出電路的輸入端；其控制端為接收電路的控制信號(hào)接收端，接收所述選擇電路輸出的控制信號(hào)。
優(yōu)選地，所述選擇電路包括開(kāi)關(guān)三極管，其基極接收外部輸入的選擇信號(hào)；集電極根據(jù)所述選擇信號(hào)輸出控制信號(hào)到所述接收電路。
優(yōu)選地，所述輸出電路包括開(kāi)關(guān)三極管，其基極為所述輸出電路輸入端，集電極為所述輸出電路輸出端。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果是采用簡(jiǎn)單電路實(shí)現(xiàn)通訊端口的復(fù)用，對(duì)于家用電器等只有少數(shù)幾路通訊信號(hào)需要復(fù)用通訊端口的情況，提供了一種較高性?xún)r(jià)比的選擇方案。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例電路圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例單片機(jī)程序流程圖；圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例電路圖；圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例電路圖；圖5是本發(fā)明第四實(shí)施例電路圖；具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1，為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路圖。
該電路包括接收電路C1、選擇電路C2、輸出電路C3。
所述接收電路C1用于接收通訊信號(hào)輸出器件(圖未示)輸出的通訊信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)通訊信號(hào)輸出器件與通訊信號(hào)接收器件(圖未示)的電隔離，該電路還包括隔離電路C11。該隔離電路由一個(gè)光耦合器U2組成。
所述接收電路C1通過(guò)X1、X2兩個(gè)端子接收通訊信號(hào)的輸入，所述通訊信號(hào)加于所述光耦合器U2的發(fā)光二極管兩端。在X1、X2之間還接有電阻R6，該電阻用于限流。
所述光耦合器的光接收部分為一個(gè)NPN型光電三極管T，其發(fā)射極通過(guò)電阻R5接地。
所述選擇電路C2根據(jù)接收的選擇信號(hào)控制所述接收電路接收的通訊信號(hào)是否進(jìn)入輸出電路，其包括PNP型開(kāi)關(guān)三極管P1。該三極管P1發(fā)射極連接電源Vcc；其基極通過(guò)電阻R2接選擇信號(hào)A，并同時(shí)通過(guò)電阻R3連接電源Vcc；其集電極連接所述光耦合器U2的光電三極管T的集電極。
所述輸出電路C3用于接收被選擇的接收電路C1接收的通訊信號(hào)，并向通訊信號(hào)接收器件輸出所述接收的通訊信號(hào)；該輸出電路C3的輸出端可以連接一個(gè)或多個(gè)通訊信號(hào)接收器件。
該輸出電路C3包括一個(gè)NPN型開(kāi)關(guān)三極管N1。該三極管N1發(fā)射極接地；其集電極通過(guò)電阻R1連接電源Vcc，同時(shí)該集電極作為輸出端連接通訊信號(hào)接收器件的輸入線(xiàn)；其基極通過(guò)電阻R4連接所述光耦合器U2的發(fā)射極。
上述電路的工作原理為選擇信號(hào)A為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)三極管P1的基極為高電平，該三極管P1截止。此時(shí)，電壓Vcc無(wú)法加于所述光耦合器U2的光電三極管T的集電極，使該光電三極管T始終截止，其發(fā)射極電位通過(guò)電阻R5鉗制在地電位。因此，無(wú)論通訊信號(hào)接收端X1、X2接收何種信號(hào)，都無(wú)法通過(guò)該光電三極管T傳輸?shù)剿鲚敵鰡卧妮斎攵耍ㄓ嵭盘?hào)被隔斷。
選擇信號(hào)A為低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)三極管P1的基極電位較發(fā)射極電位低，該三極管P1飽和導(dǎo)通，此時(shí)，正向電壓Vcc通過(guò)該三極管P1加于所述光耦合器U2的光電三極管T集電極。該光電三極管T因?yàn)榧姌O加有電壓，處于可被觸發(fā)工作的狀態(tài)。
此時(shí)，通訊信號(hào)接收端X1、X2接收通訊信號(hào)。隨著通訊信號(hào)高低電平的變化，光耦合器U2的發(fā)光二極管D正向?qū)ɑ蚍聪蚪刂埂?br> 當(dāng)通訊信號(hào)為高電平時(shí)，發(fā)光二極管D正向?qū)òl(fā)光；光電三極管T被觸發(fā)，飽和導(dǎo)通。此時(shí)，電壓Vcc加到光電三極管T的發(fā)射極，該電壓通過(guò)電阻R4加到三極管N1基極。三極管N1飽和導(dǎo)通，其集電極為低電平，也即向通訊信號(hào)接收器件輸出低電平。
當(dāng)通訊信號(hào)為低電平時(shí)，發(fā)光二極管D截止，二極管D不發(fā)光；光電三極管T未被觸發(fā)，處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，光電三極管T發(fā)射極電壓被鉗制為地電位，三極管N1基極也為低電位，該三極管N1截止。其集電極為高電平，也即向通訊信號(hào)接收端口輸出高電平。
因此，當(dāng)選擇信號(hào)A為低電平時(shí)，通過(guò)信號(hào)接收單元X1、X2輸入的通訊信號(hào)，能夠傳遞到通訊信號(hào)接收端口B，也即可以通過(guò)控制選擇信號(hào)A的電平，選擇是否將接收電路接收的通訊信號(hào)傳遞到接收端口B。
當(dāng)本電路用于單片機(jī)通用異步串行收發(fā)接口，接收多個(gè)通訊信號(hào)輸入端口時(shí)，B為單片機(jī)通用異步串行收發(fā)口，選擇信號(hào)A為單片機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)。何時(shí)輸出該開(kāi)關(guān)信號(hào)由單片機(jī)內(nèi)部程序控制。
本電路中，由開(kāi)關(guān)三極管N1組成的輸出電路對(duì)應(yīng)于單片機(jī)通用異步串行收發(fā)口，由多個(gè)通訊信號(hào)輸出端共用。由光耦合器U2、開(kāi)關(guān)三極管P1組成的接收電路、選擇電路則對(duì)應(yīng)于每路通訊信號(hào)輸出器件各有一組。
圖2示出當(dāng)選擇信號(hào)A由單片機(jī)輸出時(shí)，其內(nèi)部程序進(jìn)行選擇的流程。其具體過(guò)程如下步驟S11，進(jìn)行通訊準(zhǔn)備，包括對(duì)該單片機(jī)輸入端口輸入的信號(hào)循環(huán)掃描，以及對(duì)該單片機(jī)各個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出端口的狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)設(shè)置。
步驟S12，判斷是否是當(dāng)前開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出端口所對(duì)應(yīng)的輸出器件的通訊。如是，進(jìn)入步驟S13；如否，則進(jìn)入步驟S17。
步驟S13，設(shè)置當(dāng)前開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出端口的狀態(tài)，使其對(duì)應(yīng)的選擇信號(hào)A為低電平。該低電平使選擇電路C2的開(kāi)關(guān)三極管P1導(dǎo)通。
步驟S14，詢(xún)問(wèn)通訊是否完成。如是，則進(jìn)入步驟16；如否，則進(jìn)入步驟15。
步驟15，繼續(xù)通訊。并進(jìn)行步驟14。
步驟16，重新設(shè)置當(dāng)前開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出端口的狀態(tài)，使選擇信號(hào)A為高電平，開(kāi)關(guān)三極管P1關(guān)斷，該路通訊信號(hào)不再被選中。
步驟17，退出當(dāng)前路通訊，單片機(jī)準(zhǔn)備接收其它輸出器件的通訊信號(hào)。
在相同的技術(shù)原理下，本實(shí)施例的電路也可以適當(dāng)變化。
圖3示出本發(fā)明第二實(shí)施例的電路圖。該電路中，沒(méi)有使用隔離電路。通訊信號(hào)從信號(hào)接收端C直接連接開(kāi)關(guān)三極管P1的集電極，并通過(guò)電阻R4連接開(kāi)關(guān)三極管N1的基極，通過(guò)電阻R5接地。其它部分與第一實(shí)施例相同。
圖4示出本發(fā)明第三實(shí)施例的電路圖。該電路中，使用低電平有效的三態(tài)門(mén)U1完成接收電路與選擇電路的功能。此時(shí)，以三態(tài)門(mén)U1控制端作為控制信號(hào)接收端，三態(tài)門(mén)U1的輸入端作為接收電路的信號(hào)接收端C，三態(tài)門(mén)U1的輸出端作為接收電路的輸出端。該實(shí)施例中，由于其控制端為低電平有效，故三態(tài)門(mén)U1的控制端通過(guò)電阻R3連接到地，以保證選擇信號(hào)A為低電平時(shí)選中該路通訊信號(hào)。電路的其它部分與第一實(shí)施例相同。
圖5示出本發(fā)明第四實(shí)施例的電路圖。該實(shí)施例采用高電平有效的三態(tài)門(mén)U1完成接收電路與選擇電路的功能。該三態(tài)門(mén)U1的控制端通過(guò)R3接電源Vcc。其它部分與第一實(shí)施例相同。
所述選擇信號(hào)也可以以人工手動(dòng)選擇等方式產(chǎn)生。
以上實(shí)施例中選擇信號(hào)均采用低電平作為選中信號(hào)，在同樣的原理下，也可采用高電平作為選中信號(hào)，此時(shí)電路圖只需稍作變動(dòng)即可。
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，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)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種多路復(fù)用通訊接口電路，其特征在于，包括接收電路、選擇電路、輸出電路；其中所述接收電路輸入端連接通訊信號(hào)輸出器件，接收其輸出的通訊信號(hào)；所述選擇電路的輸入端接收選擇信號(hào)，其輸出端連接所述接收電路的控制信號(hào)接收端，該選擇電路控制所述接收電路接收的通訊信號(hào)是否進(jìn)入輸出電路；所述輸出電路輸入端連接所述接收電路的輸出端，其輸出端連接通訊信號(hào)接收器件，其接收被選擇的接收電路輸出的通訊信號(hào)，并向通訊信號(hào)接收器件輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路復(fù)用通訊接口電路，其特征在于，所述接收電路還包括用于實(shí)現(xiàn)通訊信號(hào)輸出器件與通訊信號(hào)接收器件的電路隔離的隔離電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多路復(fù)用通訊接口電路，其特征在于，所述隔離電路具體為光耦合器；其輸入端為發(fā)光二極管，輸出端為光電三極管；所述光電三極管集電極連接選擇電路輸出的控制信號(hào)，發(fā)射極輸出所述通訊信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路復(fù)用通訊接口電路，其特征在于，所述接收電路具體為三態(tài)門(mén)；所述三態(tài)門(mén)的輸入端為接收電路的輸入端；三態(tài)門(mén)輸出端為接收電路的輸出端，其通過(guò)電阻連接所述輸出電路的輸入端；其控制端為接收電路的控制信號(hào)接收端，接收所述選擇電路輸出的控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路復(fù)用通訊接口電路，其特征在于所述選擇電路包括開(kāi)關(guān)三極管，其基極接收外部輸入的選擇信號(hào)；集電極根據(jù)所述選擇信號(hào)輸出控制信號(hào)到所述接收電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路復(fù)用通訊接口電路，其特征在于，所述輸出電路包括開(kāi)關(guān)三極管，其基極為所述輸出電路輸入端，集電極為所述輸出電路輸出端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種多路復(fù)用通訊接口電路，包括接收電路、選擇電路、輸出電路。所述接收電路接收通訊信號(hào)輸出器件輸出的通訊信號(hào)。該接收電路還包括隔離電路，用于實(shí)現(xiàn)通訊信號(hào)輸出器件與通訊信號(hào)接收器件的電路隔離。所述選擇電路包括開(kāi)關(guān)三極管，其基極接收外部輸入的選擇信號(hào)；集電極根據(jù)所述選擇信號(hào)輸出控制信號(hào)到所述接收電路。所述輸出電路包括開(kāi)關(guān)三極管，其基極接收被選定的所述接收電路的通訊信號(hào)，集電極輸出該通訊信號(hào)。上述電路不需專(zhuān)用集成電路即可實(shí)現(xiàn)對(duì)同一個(gè)通訊端口的多路復(fù)用，尤其適用于家用電器共用單片機(jī)通用異步串行口的情況。
文檔編號(hào)H04J14/00GK2842887SQ20052001877
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者姜德志, 李莉, 矯永英, 張玉梅 申請(qǐng)人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾科技有限公司