專利名稱：半雙工通訊收發(fā)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半雙工通訊收發(fā)控制裝置。
(二) 背景技術(shù)當(dāng)前各種現(xiàn)場總線應(yīng)用領(lǐng)域，如中央空調(diào)計費，消防報
警，三表集抄等應(yīng)用領(lǐng)域，普遍采用半雙工的現(xiàn)場總線，如采用RS485總線等
現(xiàn)場總線。半雙工總線有一個特點和要求，同一時刻只能有一臺設(shè)備向總線發(fā) 送數(shù)據(jù)，因此，任意總線設(shè)備在不響應(yīng)主機通訊命令時必須處于接收狀態(tài)，才 能保障總線的無沖突和通訊的可靠性。由于現(xiàn)場復(fù)雜的情況，在現(xiàn)場總線施工、 調(diào)試和后期使用中，出現(xiàn)總線因長期占用導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓一直是困擾技術(shù)開發(fā)和 現(xiàn)場維護工作人員的問題，單元網(wǎng)絡(luò)中只要有一個節(jié)點因故障處于發(fā)送狀態(tài),總 線就會長期占用，導(dǎo)致該單元半雙功通訊網(wǎng)絡(luò)癱瘓。而在調(diào)試和維護中査找故障 節(jié)點需要消耗大量人力、物力和時間。如果故障點處于接收狀態(tài)則不會占用總 線，也不會影響整個網(wǎng)絡(luò)，這時排查故障節(jié)點的工作量就會大幅度降低，工作人 員可以直接針對故障節(jié)點進行定點檢查。
針對上述問題，以前技術(shù)上常用的做法是在設(shè)備的通訊上加保護，例如選 用高標(biāo)準(zhǔn)的通訊芯片，加光電隔離，加防雷管等等措施。但是在實際應(yīng)用中經(jīng)
常出現(xiàn)這樣的情況由于半雙工通訊總線對從機的收發(fā)控制要求比較嚴(yán)格，采 用單一的高低電平收發(fā)控制電路，當(dāng)節(jié)點程序出現(xiàn)死機或硬件故障而一直輸出 單一電平時，收發(fā)控制腳控制信號變化隨CPU控制腳輸出的的高電平或低電平， 一旦輸出的電平控制通訊模塊處于發(fā)送狀態(tài)就會長期占用總線而影響總線的通 訊。由于系統(tǒng)設(shè)備的死機，使得收發(fā)控制處于隨機狀態(tài)， 一直或間隔的對總線 干擾往往會造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓的幾率還相當(dāng)大。因此，即使采取上 述措施仍然存在很大的通訊安全隱患。
(三) 實用新型內(nèi)容 本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計制造出一種成本較低，具有高
抗干擾性的半雙工通訊收發(fā)控制裝置。
本實用新型采用的技術(shù)方案
一種半雙工通訊收發(fā)控制裝置，含有為其提供工作電源的電源模塊，中央 處理器以及通訊模塊，通訊模塊和中央處理器的串行通訊接口對應(yīng)連接，在中 央處理器和通訊模塊之間連接有收發(fā)控制電路，所述收發(fā)控制電路的控制輸入 接口C0M一C0NT1、 C0MJX)NT2連接中央處理器的控制I/0輸出接口，收發(fā)控制電 路的輸出控制接口 CONT—OUT連接通訊模塊的接收/發(fā)送控制接口。收發(fā)控制電 路根據(jù)中央處理器的控制I/O輸出接口輸出唯一的特定電平才執(zhí)行發(fā)送控制， 即只有中央處理器的控制1/0同時輸出唯一的反向電平時，通訊模塊才處于發(fā)送 狀態(tài)，其它電平狀態(tài)收發(fā)控制模塊均處于接收狀態(tài),最大限度的保證總線不會為 故障設(shè)備長期占用導(dǎo)致無法通訊。
所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，收發(fā)控制電路采用光電隔離電路，通訊 模塊采用RS485通訊電路，光電隔離電路中光電耦合器的兩個輸入端分別對應(yīng) 連接中央處理器的兩個或兩組控制I/0輸出接口，光電耦合器的輸出端CONT一OUT 連接RS485通訊電路中集成電路芯片MAX487的接收/發(fā)送控制接口
所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，收發(fā)控制電路采用晶體三極管控制電路， 兩個耦合連接的晶體三極管其控制基極分別對應(yīng)連接中央處理器的兩個或兩組 控制I/0輸出接口， NPN晶體三極管的集電極接電源，PNP晶體三極管的集電極 輸出端CONT—OUT連接通訊模塊集成電路芯片MAX487的接收/發(fā)送控制接口 。
所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，收發(fā)控制電路采用集成運算放大器和與 門邏輯電路，采用兩個運算放大器LM358構(gòu)成兩個比較器，其中一個比較器的 同相輸入端和另一個比較器的反相輸入端分別對應(yīng)連接中央處理器的兩個或兩 組控制1/0輸出接口，兩個比較器的輸出端分別接入一與門邏輯電路74HC08的 兩個輸入端，與門邏輯電路的輸出端CONT一OUT連接通訊模塊集成電路芯片 MAX487的接收/發(fā)送控制接口。
所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，不僅對MAX487通訊模塊有效，對其它 產(chǎn)品如MAX485、 SP485、 SP487、 SN75176等構(gòu)成模塊同樣有效，可適用于所 有的半雙工通訊總線的收發(fā)控制。
本實用新型的積極有益效果
1、 本實用新型半雙工通訊收發(fā)控制裝置，對半雙工通訊總線的可靠穩(wěn)定運 行提供有效支持，在現(xiàn)場半雙工通訊總線的實際應(yīng)用中，可以大大提高網(wǎng)絡(luò)的 穩(wěn)定性，大幅度降低調(diào)試和維護的成本。本實用新型收發(fā)控制電路可以嵌入到 任何一種半雙工通訊設(shè)備的電路中，實現(xiàn)相同的效果，為半雙工通訊總線在其 它方面可靠有效的應(yīng)用提供的一個有效低廉解決方案。
2、 本實用新型半雙工通訊收發(fā)控制裝置，電路設(shè)計合理，簡單實用，成本 低，使用維修方便，可以實現(xiàn)可靠的半雙工通訊，具有極好的推廣應(yīng)用價值。
(四)

圖l:半雙工通訊收發(fā)控制裝置示意圖 圖2:半雙工通訊收發(fā)控制裝置收發(fā)控制電路之一 圖3:半雙工通訊收發(fā)控制裝置收發(fā)控制電路之二 圖4:半雙工通訊收發(fā)控制裝置收發(fā)控制電路之三 圖5:半雙工通訊收發(fā)控制裝置CPU控制電路 圖6:半雙工通訊收發(fā)控制裝置通訊和電源電路
(五) 具體實施方式
實施例一參見圖l，本實用新型半雙工通訊收發(fā)控制裝置，含有電源模塊 為其提供工作電源，通訊模塊和中央處理器的串行通訊接口對應(yīng)連接，在中央 處理器和通訊模塊之間連接有收發(fā)控制電路，所述收發(fā)控制電路的控制輸入接 口C0M一C0NT1、 C0M一C0NT2連接中央處理器的控制I/0輸出接口，收發(fā)控制電路 的輸出控制接口 CONT—OUT連接通訊模塊的接收/發(fā)送控制接口。收發(fā)控制電路 根據(jù)中央處理器的控制I/O輸出接口輸出的特定的電平信號執(zhí)行相應(yīng)的收、發(fā) 轉(zhuǎn)換控制。
本實施例具體實施方式
參見圖2、圖5、圖6，收發(fā)控制電路采用光電隔離 電路，通訊模塊采用RS485通訊電路，中央處理器CPU采用89S52，光電隔離電 路中光電耦合器的兩個輸入端COMj:ONTl、 C0M一C0NT2分別對應(yīng)連接中央處理器 的Pi.o和P2. o接口 ，光電耦合器的輸出端CONT—OUT連接RS485通訊電路中集成 電路芯片MAX487的接收/發(fā)送控制接口 。
圖6中Jll為電源輸入及通訊接口，電源接口向整個電路提供電源。圖中
Ull為CPU, Ul為光電耦合器，U12為通訊RS485總線通訊主芯片。裝置的CPU 通過收發(fā)控制電路可以控制通訊的接收和發(fā)送。在此實施例中，只有CPU正常 工作且使COM—C0NT1為高、C0M_C0NT2為低時，CONT—OUT輸出為高，通訊電路 向外部總線發(fā)送數(shù)據(jù)。CONT一OUT輸出為低，通訊電路接收狀態(tài)。例如芯片壞了， 所有端口全為高或低，此時CONT一OUT輸出為低，節(jié)點設(shè)備處于接收狀態(tài)，不會 干擾外部總線。采用光電隔離電路的該方案最為簡潔有效。
實施例二參見圖l，圖3、圖5、圖6，本實施例收發(fā)控制電路采用晶體 三極管控制電路，兩個耦合連接的晶體三極管其控制基極分別對應(yīng)連接中央處 理器的兩個或兩組控制I/0輸出接口， NPN晶體三極管的集電極接電源，PNP晶 體三極管的集電極輸出端CONT—OUT連接通訊模塊集成電路芯片MAX487的接收/ 發(fā)送控制接口。圖中U11為CPU， TR1和TR2為三極管9013、 9012， U12為通訊 RS485總線通訊主芯片，Jll為電源輸入接口。'
本實施例與實施例一的區(qū)別在于收發(fā)控制電路改為三極管控制，此種情況 下原理和功能與實施例一相同，不再復(fù)述。這里利用的三極管的飽和工作區(qū)， 依此特點達到需要的功能。
實施例三參見圖1，圖4、圖5、圖6，本實施例半雙工通訊收發(fā)控制 裝置，收發(fā)控制電路采用集成運算放大器和與門邏輯電路，采用兩個運算放大 器LM358構(gòu)成兩個比較器，其中一個比較器的同相輸入端和另一個比較器的反 相輸入端分別對應(yīng)連接中央處理器的兩個或兩組控制I/O輸出接口，兩個比較 器的輸出端分別接入一與門邏輯電路74HC08的兩個輸入端，與門邏輯電路的輸 出端C0NT一0UT連接通訊模塊集成電路芯片MAX487的驅(qū)動輸入接收/發(fā)送控制接 口。圖中U11為CPU， U12為通訊RS485總線通訊主芯片，Jll為電源輸入接口。 本實施例與實施例一的區(qū)別在于收發(fā)控制電路改為運算放大器和與門邏輯電路 控制。此種情況下原理和功能與實施例一相同，不在復(fù)述。這里利用的運算放 大器的典型功能，構(gòu)成兩個比較器，末端用了一個與門邏輯電路處理信號，按 此電路可達到需要的功能。
實施例四參見圖l、圖2、圖5、圖6，=本實施例半雙工通訊收發(fā)控制裝
置，與實施例一稍有不同即由中央處理器0 1]的一組端口？1.0 ？1.7共同連接
光電耦合器的輸入端C0M一C0NT1;中央處理器CPU的端口 P2.0連接光電耦合器的 另一輸入端C0Mj:0NT2。在此實施例中，只有CPU正常工作且使為Pi.o Pi.7高、 P2.0為低時，CONT一OUT輸出為高，通訊電路向外部總線發(fā)送數(shù)據(jù)。其它情況 CONT—OUT輸出為低，通訊電路接收狀態(tài)。例如芯片壞了，所有端口全為高或低， 此時CONTJ)UT輸出為低，不干擾外部總線。
具體實施過程中，結(jié)合圖l，可以把圖2， 3, 4中的任意一個或幾個收發(fā)控 制電路的組合嵌入到其它產(chǎn)品的通訊控制電路中，以達到相同的功能，提高半 雙工通訊總線的可靠性。
權(quán)利要求1、一種半雙工通訊收發(fā)控制裝置，含有電源模塊，中央處理器以及通訊模塊，通訊模塊和中央處理器的串行通訊接口對應(yīng)連接，其特征是在中央處理器和通訊模塊之間連接有收發(fā)控制電路，所述收發(fā)控制電路的控制輸入接口COM_CONT1、COM_CONT2連接中央處理器的控制I/O輸出接口，收發(fā)控制電路的輸出控制接口CONT_OUT連接通訊模塊的接收/發(fā)送控制接口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，其特征是所述收發(fā) 控制電路采用光電隔離電路，通訊模塊采用RS485通訊電路，光電隔離電路中 光電耦合器的兩個輸入端分別對應(yīng)連接中央處理器的兩個或兩組控制I/O輸出 接口，光電耦合器的輸出端C0NTJ)UT連接RS485通訊電路中集成電路芯片 MAX487的接收/發(fā)送控制接口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，其特征是所述收發(fā) 控制電路采用晶體三極管控制電路，兩個耦合連接的晶體三極管其控制基極分 別對應(yīng)連接中央處理器的兩個或兩組控制1/0輸出接口， NPN晶體三極管的集電 極接電源，PNP晶體三極管的集電極輸出端CONT—OUT連接通訊模塊集成電路芯 片MAX487的接收/發(fā)送控制接口 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，其特征是所述收發(fā) 控制電路采用集成運算放大器和與門邏輯電路，采用兩個運算放大器LM358構(gòu) 成兩個比較器，其中一個比較器的同相輸入端和另一個比較器的反相輸入端分 別對應(yīng)連接中央處理器的兩個或兩組控制I/O輸出接口，兩個比較器的輸出端 分別接入一與門邏輯電路74HC08的兩個輸入端，與門邏輯電路的輸出端 CONT—OUT連接通訊模塊集成電路芯片MAX487的接收/發(fā)送控制接口
5、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3或4所述的半雙工通訊收發(fā)控制裝置，其特征是 通訊模塊中集成電路芯片或者采用MAX485、 SP485、 SP487、 SN75176中任意 一種。
專利摘要本實用新型半雙工通訊收發(fā)控制裝置含有電源模塊，中央處理器以及通訊模塊，通訊模塊和中央處理器的串行通訊接口對應(yīng)連接，在中央處理器和通訊模塊之間連接有收發(fā)控制電路，所述收發(fā)控制電路的控制輸入接口COM_CONT1、COM_CONT2連接中央處理器的控制I/O輸出接口，收發(fā)控制電路的輸出控制接口CONT_OUT連接通訊模塊的接收/發(fā)送控制接口。本實用新型半雙工通訊收發(fā)控制裝置電路設(shè)計合理，成本低，簡單實用，可以嵌入到任何一種半雙工通訊設(shè)備的電路中，對半雙工通訊總線的可靠穩(wěn)定運行提供有效支持，大大提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，降低調(diào)試和維護成本，為半雙工通訊總線在其它方面可靠有效的應(yīng)用提供的一個有效低廉解決方案，具有極好的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號G08C19/00GK201060545SQ20072009126
公開日2008年5月14日 申請日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者李玉琴, 東 楊, 陳傳偉 申請人:鄭州春泉暖通節(jié)能設(shè)備有限公司