專利名稱：智能電器串行總線通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能電器串行總線通訊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，將從智能電器與主智能電器相連，具有多種方式。例如，
采用USB接口。該方式的不足在于，USB接口的數(shù)據(jù)傳輸距離為1-2米，無 法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。同時(shí)，USB接口所可插接的USB設(shè)備個(gè)數(shù)往往只有 幾個(gè)，這影響了用戶的使用。
中國(guó)專利文獻(xiàn)公開號(hào)CN2566355公開了 一種應(yīng)用于串行總線集群式網(wǎng) 絡(luò)管理系統(tǒng)中的串行管理總線接口模塊，它包括有一標(biāo)準(zhǔn)485芯片，在所 述標(biāo)準(zhǔn)485芯片的驅(qū)動(dòng)端串接有兩個(gè)保護(hù)電阻。使用其串行管理總線接口 模塊，無論網(wǎng)絡(luò)最終端的負(fù)載類型如何、負(fù)載數(shù)目在不大于8的范圍內(nèi)變 化的情況下，都可以保證系統(tǒng)設(shè)備間的通訊穩(wěn)定、可靠。
所述現(xiàn)有技術(shù)未解決主、從智能電器之間通過RS-485的接口規(guī)范進(jìn) 行數(shù)據(jù)通信功能的技術(shù)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過RS-485接口在主、從 智能電器之間實(shí)現(xiàn)串行總線通訊的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了 一種智能電器串行總線通訊 系統(tǒng)，包括主智能電器和至少1個(gè)從智能電器；主智能電器與從智能電 器之間通過RS-485總線相連；所述主、從智能電器都包括中央處理器和 RS-485接口， RS-485接口包括數(shù)據(jù)緩沖器。
本實(shí)用新型具有積極的效果(l)本實(shí)用新型的智能電器串行總線IASB (Intellect Apparatus Serial Bus )是為智能電器數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)的一種 低成本的數(shù)據(jù)總線，本實(shí)用新型的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)中，主智能電器和從智能電器適于實(shí)現(xiàn)主、從'智能電器之間通過RS-485的接口規(guī)范進(jìn) 行數(shù)據(jù)通信。本實(shí)用新型的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)采用RS-485總線， 其接口為通用接口， 一個(gè)接口適用于不同型號(hào)的電器。不需要為不同的電 器準(zhǔn)備不同的接口和協(xié)議。其次，其具有自動(dòng)識(shí)別與配置功能。當(dāng)用戶將 電器連接到智能電器串行總線，如果計(jì)算機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠 自動(dòng)識(shí)別接入電器的類型，并裝載相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信功能。 RS-485規(guī)范采用雙絞線可以方便連接。不需要在打開計(jì)算機(jī)機(jī)箱，為每個(gè) 外設(shè)增加擴(kuò)展卡。再次，其支持熱插撥?？梢栽谌魏螘r(shí)候連接和斷開電器， 而不管計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否開機(jī)，都不會(huì)損壞計(jì)算機(jī)和外接的電器。當(dāng)電器接 入后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)接入的電器。其傳輸速度達(dá)到100Kb/s,與RS-232 相比數(shù)據(jù)傳輸速度快，能滿足一般配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信速度的要求。(2)本 實(shí)用新型的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)中，直接采用公用電話線作為信號(hào) 線，可大量節(jié)省人力、物力和財(cái)力，且安裝使用方便。


圖1為本實(shí)用新型的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)的物理接口的電路示 意圖。
圖3為本實(shí)用新型的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的另一變形。
具體實(shí)施方式(實(shí)施例1)
見圖1,本實(shí)施例的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)包括主智能電器l和 3個(gè)(其他實(shí)施例中可以是1-30個(gè)中的任意值)從智能電器3;主智能電 器1與從智能電器3之間通過RS-485總線2相連。主智能電器1與從智能 電器3之間的間距小于1200米。所述主智能電器1和從智能電器3包括 中央處理器和與該中央處理器相連的RS-485接口。主智能電器1和從智能 電器3可以是計(jì)算機(jī)，也可以是多功能打復(fù)印機(jī)、通訊設(shè)備等具有單片機(jī) 或嵌入式處理器的智能設(shè)備。
見圖3,為延長(zhǎng)通訊距離，主智能電器1與從智能電器3之間設(shè)有中繼 器4。為增加RS-485總線2上連接的從智能電器3的數(shù)量，從智能電器3 通過RS-485總線2與集線器5相連，集線器5通過RS-485總線2與主智 能電器1相連。集線器5與主智能電器1之間設(shè)有中繼器4。從智能電器3與集線器5之間設(shè)有中繼器4 。
見圖2，智能電器串行總線的物理接口包括平衡驅(qū)動(dòng)器10和差分接 收器30;平衡驅(qū)動(dòng)器10具有一對(duì)輸出端，差分接收器30具有一對(duì)輸入端， 平衡驅(qū)動(dòng)器10的一對(duì)輸出端與差分接收器30的一對(duì)輸入端之間分別通過 信號(hào)線20相連。
所述平衡驅(qū)動(dòng)器10具有數(shù)據(jù)輸入端。所述差分接收器30具有數(shù)據(jù)輸 出端。平衡驅(qū)動(dòng)器10將來自數(shù)據(jù)輸入端的邏輯電平信號(hào)變換成電位差信號(hào)， 由與平衡驅(qū)動(dòng)器10的一對(duì)輸出端相連的一對(duì)信號(hào)線20進(jìn)行信號(hào)傳送；差 分接收器30將其一對(duì)輸入端所接收的電位差信號(hào)變換為邏輯電平信號(hào)，并 從其數(shù)據(jù)輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送與接收。
當(dāng)表示邏輯'T'時(shí)， 一條信號(hào)線輸出正高電平，另一條信號(hào)線輸出負(fù) 高電平；當(dāng)表示邏輯"0"時(shí)，這兩條信號(hào)線的狀態(tài)相反。接收器判斷這兩 條信號(hào)線的電位差，來確定邏輯"1"和邏輯"0"。差分"f妄收器30可以分 辨的最小電壓為±200加、這種發(fā)送和接受方式被稱為平衡驅(qū)動(dòng)差分接收。
所述平衡驅(qū)動(dòng)器10和差分接收器30具有彼此相連的電平參考端。 相對(duì)于電平參考端，平衡驅(qū)動(dòng)器10的輸出分別為+^、 -K ，則差分 接收器30的輸入端^的電壓
平衡驅(qū)動(dòng)器io的一對(duì)輸出端不共地，可以削弱干擾的影響，又可以獲 得更長(zhǎng)的傳輸距離，允許更大的信號(hào)衰減。
本實(shí)施例的智能電器串行總線的物理接口的傳輸速率最大可以達(dá)到
10Mb/s,傳輸速率為10Mb/s時(shí)，傳輸距離為12m;傳輸速率為1Mb/s時(shí)， 傳輸距離為120ra;傳輸速率為100Kb/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)1200m。
平衡驅(qū)動(dòng)器10能驅(qū)動(dòng)32個(gè)負(fù)載設(shè)備。負(fù)載設(shè)備可以是被動(dòng)的平衡驅(qū) 動(dòng)器或差分接收器。
其他實(shí)施例中，所述信號(hào)線20為公用電話線，且公用電話線的兩根導(dǎo) 線之間設(shè)有終端電阻R。直接采用公用電話線作為信號(hào)線，可大量節(jié)省人力、 物力和財(cái)力，且安裝使用方便。
從智能電器3上包括用于設(shè)置其端點(diǎn)號(hào)的DIP開關(guān)，主智能電器1和 各從智能電器3都具有唯一的端點(diǎn)號(hào)，主智能電器1搜索到一個(gè)從智能電 器3后，與其建立一數(shù)據(jù)通信通道；然后，主智能電器1與從智能電器3 相互發(fā)送數(shù)據(jù)包，當(dāng)從智能電器3接收到正確數(shù)據(jù)時(shí)，從智能電器3向主 智能電器1發(fā)送確認(rèn)握手包；當(dāng)從智能電器3接收到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)，從智能 電器3向主智能電器1發(fā)送不確認(rèn)握手包，主智能電器1向該從智能電器3 重新發(fā)送上一數(shù)據(jù)包；當(dāng)主智能電器1接收到正確數(shù)據(jù)時(shí)，主智能電器1向從智能電器3發(fā)送確認(rèn)握手包；鑒主'智能雖器"l接'收'到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)，主 智能電器1向從智能電器3發(fā)送不確認(rèn)握手包，該從智能電器3向主智能 電器1重新發(fā)送上一數(shù)據(jù)包；當(dāng)主智能電器1向從智能電器3發(fā)送一通路 撤銷包時(shí)，主智能電器1與從智能電器3之間的所述數(shù)據(jù)通信通道撤銷。
所述主智能電器1搜索從智能電器3時(shí)，主智能電器1先通過RS-485 總線2發(fā)送令牌包；連接在RS-485總線2上的從智能電器3接收該令牌包， 然后通過RS-485總線2發(fā)回確認(rèn)握手包至主智能電器1,從而使主智能電 器1與從智能電器3之間建立一數(shù)據(jù)通信通道。
所述數(shù)據(jù)包包括包標(biāo)識(shí)字段、地址字段、128個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)和循環(huán) 冗余校驗(yàn)字段；主智能電器1和從智能電器3根據(jù)該循環(huán)冗余校驗(yàn)字段來 判斷接收到的所述數(shù)據(jù)包為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或正確數(shù)據(jù)。
所述主智能電器1中包括一個(gè)設(shè)備連接表，該設(shè)備連接表與各端點(diǎn)號(hào) 對(duì)應(yīng)；主智能電器1向一端點(diǎn)號(hào)發(fā)送令牌包，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到相應(yīng) 的確認(rèn)握手包，則主智能電器l確認(rèn)該端點(diǎn)號(hào)上不存在從智能電器3，即為 空端點(diǎn)，該設(shè)備連接表上相應(yīng)的記錄為空；若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)收到相應(yīng)的確 認(rèn)握手包，則主智能電器1確認(rèn)該端點(diǎn)號(hào)上存在從智能電器3，即為非空端 點(diǎn)，該設(shè)備連接表上作相應(yīng)的記錄，然后讀取其產(chǎn)品標(biāo)志，以識(shí)別生產(chǎn)廠 商以及產(chǎn)品種類，填寫設(shè)備連接表，并安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。
主智能電器1對(duì)非空端點(diǎn)發(fā)送令牌包，并得到確認(rèn)握手包時(shí)后，再發(fā) 出數(shù)據(jù)包來確定數(shù)據(jù)傳送的方向；當(dāng)所述數(shù)據(jù)包為輸入數(shù)據(jù)包時(shí)，從智能 電器3發(fā)出確認(rèn)握手包后，開始接收數(shù)據(jù)；當(dāng)所述數(shù)據(jù)包為輸出數(shù)據(jù)包時(shí)， 從智能電器3發(fā)出確認(rèn)握手包后，開始發(fā)送數(shù)據(jù)。
主智能電器1對(duì)非空端點(diǎn)發(fā)送令牌包后，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未得到確認(rèn)握 手包，主智能電器1確認(rèn)該端點(diǎn)號(hào)上的從智能電器3斷開，此時(shí)主智能電 器1將所述設(shè)備連接表上相應(yīng)的記錄清空；當(dāng)主智能電器1向一端點(diǎn)號(hào)發(fā) 送邀:據(jù)包后，若在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未得到確認(rèn)握手包，主智能電器1確認(rèn)該端 點(diǎn)號(hào)上的從智能電器3斷開，此時(shí)主智能電器1將所述設(shè)備連接表上相應(yīng) 的記錄清空；當(dāng)主智能電器1正在接受來自一端點(diǎn)號(hào)上的從智能電器3的 數(shù)據(jù)包時(shí)，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)收不到下一個(gè)字節(jié)，主智能電器1確認(rèn)該從智能 電器3斷開，此時(shí)主智能電器1將所述設(shè)備連接表上相應(yīng)的記錄清空。
主智能電器1在完成與一端點(diǎn)號(hào)上的從智能電器3的數(shù)據(jù)通信后，主 智能電器1發(fā)送通路撤消包至該從智能電器3,并斷開與其的數(shù)據(jù)通信通道。
所述主智能電器1和從智能電器3都包括中央處理器、RS-485接口和 通信程序，RS-485接口包括數(shù)據(jù)緩沖器。
權(quán)利要求1、一種智能電器串行總線通訊系統(tǒng)，其特征在于該智能電器串行總線通訊系統(tǒng)包括主智能電器(1)和至少1個(gè)從智能電器(3)；主智能電器(1)與從智能電器(3)之間通過RS-485總線(2)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)，其特征在于 所述主、從智能電器(1和3 )都包括中央處理器和RS-485接口 ， RS-485 接口包括數(shù)據(jù)緩沖器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)，其特征在 于所述RS-485總線(2 )采用公用電話線作為信號(hào)線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能電器串行總線通訊系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括主智能電器和至少1個(gè)從智能電器；主智能電器與從智能電器之間通過RS-485總線相連；所述主、從智能電器都包括中央處理器和RS-485接口，RS-485接口包括數(shù)據(jù)緩沖器。本實(shí)用新型的智能電器串行總線通訊系統(tǒng)能通過RS-485接口在主、從智能電器之間實(shí)現(xiàn)串行總線通訊。
文檔編號(hào)H04L12/40GK201274490SQ20082012188
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者包志舟, 鄒啟友 申請(qǐng)人:人民電器集團(tuán)有限公司