專利名稱：一種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波領(lǐng)域，尤其涉及一種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
超聲波信號(hào)總線采用電纜傳輸，每根信號(hào)線智能傳輸一路超聲波信號(hào)。當(dāng)主機(jī)與超聲波傳感器相距較遠(yuǎn)(大于100米)時(shí)，使用傳統(tǒng)的直連方式將大大增加系統(tǒng)布線成本、難度，從而大大增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是構(gòu)建一種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)系 統(tǒng)與方法，可以實(shí)現(xiàn)單一主機(jī)處理多路超聲波信號(hào)，各個(gè)超聲波傳感器串聯(lián)連接，減少布線成本，降低布線難度。本發(fā)明米取的技術(shù)方案為構(gòu)建一種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，包括超聲波信號(hào)控制主機(jī)、多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)及超聲波信號(hào)總線，所述超聲波信號(hào)控制主機(jī)包括可以發(fā)送不同信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊，所述超聲波信號(hào)總線設(shè)置有控制信號(hào)線，所述信號(hào)控制模塊通過(guò)改變控制信號(hào)的地址，選擇與不同的超聲波信號(hào)控制從機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號(hào)控制從機(jī)包括控制模塊和超聲波傳感器，所述超聲波傳感器連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器發(fā)出超聲波信號(hào)，所述多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)之間通過(guò)所述超聲波總線串聯(lián)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊為MCU或模擬開關(guān)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制信號(hào)線至少為四根，所述信號(hào)控制模塊為向四根控制信號(hào)線同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號(hào)控制模塊為單獨(dú)向一根控制信號(hào)線發(fā)送控制信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述超聲波總線包括導(dǎo)線組、包裹導(dǎo)線組的外皮及固定導(dǎo)線組的針腳接頭。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制信號(hào)線為通道選擇控制信號(hào)線。一種使用超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)的方法，包括以下步驟，
A、超聲波信號(hào)控制主機(jī)通過(guò)超聲波信號(hào)總線中的通道選擇控制信號(hào)線選擇超聲波傳感器；
B、被選定的超聲波傳感器通過(guò)超聲波信號(hào)總線將超聲波信號(hào)傳輸?shù)匠暡ㄐ盘?hào)控制主機(jī)進(jìn)行處理；
C、超聲波信號(hào)控制主機(jī)通過(guò)超聲波信號(hào)總線發(fā)出指令，超聲波傳感器接收到指令，把自己的信息傳回給超聲波信號(hào)控制主機(jī)。本發(fā)明的有益效果是降低布線難度，減少布線成本，增加系統(tǒng)搭建靈活性。


圖I是本發(fā)明一種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)采用MCU控制的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明一種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)采用模擬開關(guān)控制的結(jié)構(gòu)不意 圖3是本發(fā)明一種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，圖中數(shù)字表示1、超聲波信號(hào)控制主機(jī)；2、模擬開關(guān)；3、超聲波信號(hào)總線；4、超聲波傳感器；5、超聲波信號(hào)控制從機(jī)；6、MCU ;本發(fā)明構(gòu)建一種單一超聲波信號(hào) 總線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，包括超聲波信號(hào)控制主機(jī)I、多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)及多根超聲波信號(hào)總線，所述超聲波信號(hào)控制主機(jī)I包括可以發(fā)送不同信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊，所述超聲波信號(hào)總線3設(shè)置有控制信號(hào)線，所述信號(hào)控制模塊通過(guò)改變控制信號(hào)的地址選擇與不同的超聲波信號(hào)控制從機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號(hào)控制從機(jī)5包括控制模塊和超聲波傳感器4，所述超聲波傳感器4連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器4發(fā)出超聲波信號(hào)，所述多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)之間通過(guò)所述超聲波總線串聯(lián)，所述超聲波信號(hào)控制主機(jī)I通過(guò)超聲波信號(hào)總線3與所述多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)5串聯(lián)。所述導(dǎo)線組內(nèi)設(shè)有十五根芯線，第一芯線用作電源線，第二、三芯線用作RS485或RS232通信線，第四芯線用作地線，第五、六芯線用作上下游超聲波信號(hào)總線，第七芯線用作從機(jī)使能信號(hào)線，第八、九、十、十一芯線用作0-16路從機(jī)選擇地址線，第十二芯線用作總線時(shí)鐘同步信號(hào)線，第十三、十四、十五芯線用作預(yù)備用線。如圖I所示，所述超聲波信號(hào)控制從機(jī)5包括控制模塊和超聲波傳感器4，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器4發(fā)出超聲波信號(hào)。如圖I或2所示，所述控制模塊為MCU6或模擬開關(guān)2，MCU6為單片機(jī)等控制器件，MCU6上電后可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編碼，確定自身地址，工作過(guò)程中當(dāng)其接收到與自身地址相同的通道選擇號(hào)時(shí)，打開通道，否則關(guān)閉通道。它與單純模擬開關(guān)的區(qū)別是，它采用MCU6控制通道閉合，并且可以實(shí)現(xiàn)超聲波信號(hào)總線主從機(jī)通信、顯示等功能，主機(jī)可以從各從機(jī)中提取測(cè)量數(shù)據(jù)、測(cè)量狀態(tài)等，超聲波信號(hào)控制主機(jī)I會(huì)分配不同的地址給超聲波信號(hào)控制從機(jī)，例如給超聲波傳感器2分配地址0001，第一通道選擇控制信號(hào)線Al對(duì)應(yīng)的地址為0000、0001、0010、0011，第二通道選擇控制信號(hào)線A2對(duì)應(yīng)的地址為0100、0101、0110、0111 ;第三通道選擇控制信號(hào)線A3對(duì)應(yīng)的地址為1000、1001、1010、1011 ;第四通道選擇控制信號(hào)線A4對(duì)應(yīng)的地址為1100、1101、1110、1111 ;當(dāng)超聲波信號(hào)控制主機(jī)I需要與第二超聲波信號(hào)控制從機(jī)通信時(shí)，超聲波信號(hào)控制主機(jī)I的信號(hào)控制模塊會(huì)根據(jù)地址的參數(shù)，選擇第一通道控制信號(hào)線，再通過(guò)第一通道選擇控制信號(hào)的模擬開關(guān)打開通道，超聲波控制主機(jī)I與超聲波控制從機(jī)就可以通信，同時(shí)其他通道關(guān)閉。所述控制信號(hào)線至少為四根，當(dāng)需要傳輸16路超聲波信號(hào)時(shí)，選用四根控制信號(hào)線，當(dāng)需要傳輸32路超聲波信號(hào)時(shí)，選用8根控制信號(hào)線，以此類推，當(dāng)信號(hào)控制模塊一個(gè)信號(hào)地址時(shí)，它可以向四根通道選擇控制信號(hào)線同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)地址，當(dāng)該地址與其中一條控制信號(hào)地址的值一致時(shí)，該控制信號(hào)線識(shí)別到此值與自身的值一樣時(shí)，模擬開關(guān)打開，超聲波信號(hào)控制從機(jī)就與超聲波信號(hào)控制主機(jī)建立聯(lián)絡(luò)，信號(hào)控制模塊也可以直接單獨(dú)向匹配該地址的一根控制信號(hào)線發(fā)送控制信號(hào)地址，建立起聲波信號(hào)控制從機(jī)就與超聲波信號(hào)控制主機(jī)之間的連接。所述超聲波傳感器4連接所述模擬開關(guān)2的指定端口，當(dāng)超聲波控制主機(jī)選擇超聲波傳感器3時(shí),模擬開關(guān)打開,該超聲波控制從機(jī)5就把數(shù)據(jù)傳輸給超聲波控制主機(jī)I。如圖3所75,—種單一超聲波信號(hào)總線傳輸多路超聲波信號(hào)的方法,其特征在于包括以下步驟，
在步驟SI中，超聲波信號(hào)控制主機(jī)I通過(guò)超聲波信號(hào)總線3中的通道選擇控制信號(hào)線選擇超聲波傳感器4 ； 在步驟S2中，被選定的超聲波傳感器4通過(guò)超聲波總線中的超聲波信號(hào)總線將超聲波信號(hào)傳輸?shù)匠暡ㄐ盘?hào)控制主機(jī)I進(jìn)行處理；
在步驟S3中，超聲波信號(hào)控制主機(jī)I通過(guò)超聲波信號(hào)總線發(fā)出指令，超聲波傳感器4接收到指令，把自己的信息傳回給超聲波信號(hào)控制主機(jī)I ;超聲波信號(hào)控制主機(jī)I處理完成后，通過(guò)改變超聲波總線中的通道選擇控制信號(hào)線的值，選擇其它超聲波傳感器4。實(shí)施例I :以16路超聲波信號(hào)總線為例,她支持16個(gè)超聲波傳感器,超聲波信號(hào)總線包括四根通道選擇控制信號(hào)線，分別為Al、A2、A3、A4，一根超聲波信號(hào)總線SIG、一根地線GND、一根通信線，使用超聲波信號(hào)總線將主機(jī)與各個(gè)超聲波傳感器串接，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體搭建。每個(gè)超聲波傳感器連接到模擬開關(guān)的指定端口，主機(jī)通過(guò)超聲波總線通道選擇控制信號(hào)線(A1-A4)選擇超聲波傳感器，被選定的超聲波傳感器通過(guò)超聲波信號(hào)總線(SIG)將超聲波信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)，進(jìn)行處理，處理完成后，主機(jī)通過(guò)改變通道選擇控制信號(hào)線(A1-A4)的控制信號(hào)地址的值，Al =0000,0001,0010,0011 ；A2 0100,0101,0110,0111 ；A3 1000,1001，1010，1011 ；A4 1100,1101，1110，1111，每個(gè)值對(duì)應(yīng)一個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)，超聲波信號(hào)控制主機(jī)I通過(guò)這個(gè)值就可以選擇其它超聲波傳感器，這樣就可以有16路的超聲波從機(jī)供超聲波信號(hào)控制主機(jī)選擇，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)方法。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，其特征在于包括超聲波信號(hào)控制主機(jī)、多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)及超聲波信號(hào)總線，所述超聲波信號(hào)控制主機(jī)包括可以發(fā)送不同信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊，所述超聲波信號(hào)總線設(shè)置有控制信號(hào)線，所述信號(hào)控制模塊通過(guò)改變控制信號(hào)的地址，選擇與不同的超聲波信號(hào)控制從機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號(hào)控制從機(jī)包括控制模塊和超聲波傳感器，所述超聲波傳感器連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器發(fā)出超聲波信號(hào)，所述多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)之間通過(guò)所述超聲波總線串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，其特征在于所述控制模塊為MCU或模擬開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，其特征在于所述控制信號(hào)線至少為四根，所述信號(hào)控制模塊為向四根控制信號(hào)線同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)控制模塊為單獨(dú)向一根控制信號(hào)線發(fā)送控制信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，其特征在于所述超聲波總線包括導(dǎo)線組、包裹導(dǎo)線組的外皮及固定導(dǎo)線組的針腳接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任意一項(xiàng)所述的單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)系統(tǒng)，其特征在于所述控制信號(hào)線為通道選擇控制信號(hào)線。
7.一種使用如權(quán)利要求I所述的單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)方法，其特征在于包括以下步驟， A、超聲波信號(hào)控制主機(jī)通過(guò)超聲波信號(hào)總線中的通道選擇控制信號(hào)線選擇超聲波傳感器； B、被選定的超聲波傳感器通過(guò)超聲波信號(hào)總線將超聲波信號(hào)傳輸?shù)匠暡ㄐ盘?hào)控制主機(jī)進(jìn)行處理； C、超聲波信號(hào)控制主機(jī)通過(guò)超聲波信號(hào)總線發(fā)出指令，超聲波傳感器接收到指令，把自己的信息傳回給超聲波信號(hào)控制主機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單一超聲波信號(hào)線傳輸多路超聲波信號(hào)方法及系統(tǒng)，包括超聲波信號(hào)控制主機(jī)、多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)及超聲波信號(hào)總線，所述超聲波信號(hào)控制主機(jī)包括可以發(fā)送不同信號(hào)地址的信號(hào)控制模塊，所述超聲波信號(hào)總線設(shè)置有控制信號(hào)線，所述信號(hào)控制模塊通過(guò)改變控制信號(hào)的地址，選擇與不同的超聲波信號(hào)控制從機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，所述超聲波信號(hào)控制從機(jī)包括控制模塊和超聲波傳感器,所述超聲波傳感器連接所述控制模塊，所述控制模塊控制所述超聲波傳感器發(fā)出超聲波信號(hào)，所述多個(gè)超聲波信號(hào)控制從機(jī)之間通過(guò)所述超聲波總線串聯(lián)。本發(fā)明降低布線難度，減少布線成本，增加系統(tǒng)搭建靈活性。
文檔編號(hào)G06F13/40GK102929826SQ201210461919
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者肖聰, 蘇健平, 王必眾, 石春輝 申請(qǐng)人:深圳市建恒測(cè)控股份有限公司