一种远距离传输的I2C总线通信接口电路，包括设备侧1、传输侧1、RS-485和U1，U1是两态门，U1的输入端为0，则输出为0，输入端为1，则输出为高阻态。设备侧1、传输侧1，RS-485处于接收，接收的也为1；设备侧1、传输侧0，RS-485处于接收，接收的为0；设备侧0、传输侧1，RS-485处于发送，发送0，对方接收的为0；设备侧与传输侧同时为0，RS-485处于接收，如果设备侧先撤销策动，由0变1，SDA_RXD还维持在0，SDA由U1输出，还是0；如果传输侧先撤销策动，SDA_RXD由0变1，而SDA还是0。其特征在于：直接将SDA与SCL对接，再接一个上拉电阻。本发明专利技术将I2C的应用领域从板间级扩展到系统级，通信距离可达1.2KM。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电源转换
，具体涉及一种远距离传输的I2C总线通信接口电 路。
技术介绍
I2C总线协议是philips公司推出的具有多主仲裁机制的、以串行时钟SCL和串 行数据SDA组成的一种串行双向同步通信方式的通信协议。当串行时钟SCL为低电平（逻 辑0)时，为串行数据SDA忽略态，也即让SDA在SCL在0时进行电平切换，当串行时钟SCL 为高电平（逻辑1)时，为串行数据SDA受理态，当SDA从1变到0,则是起始位，当SDA从0 变到1，则是停止位，SDA保持1或0不变，则是传输一位数据，是传入还是传出，则由读写控 制位来决定。I2C接口是一种TTL电平级的，它通常用在同一电路板范围内的通信、或者是同一 设备范围内板间通信，只能实现短距离范围的通信。再来看看RS-485的接口电路，RS-485 是半双工的、差分信号的，输出以差分驱动，输入以比较A与B信号相互的高低，当输出1 时，A拉高到VCC，B拉低到GND，当输出0时，B拉高到VCC，A拉低到GND;当A-B> 200mV， 则接收为1 ;当A-B< -200mV，则接收为0,它有较强的抗干扰能力，比TTL电平方式的在通 信距离方面有很大的提高，可达到1. 2KM。能否将RS-485的技术应用到I2C接口的SCL、SDA 两信号呢？目前还没有现有技术将RS-485的技术很好的应用到I2C接口的SCL、SDA两信 号上。 在动力电池中，往往需要电池模块串/并联，以便适应其功率需求。现行的带 RS-485通信的M0S管保护的电池模块，必须每个模块都采用M0S管保护，而且，每个模块是 根据自己的状况进行保护，且不说每个模块都必须要M0S管是一种不经济的做法，单说M0S 管自身消耗的电能，带来发热很厉害。RS-485通信的M0S管保护的电池模块，因为M0S管保 护的动作不一致，尤其在过流保护，特别是短路保护的情况下，动作的不一致性导致不能采 用并联。 实际应用中，往往有多主通信的需求，比如要求快速报警的场所，如果不用多主方 式而是要有主机一个一个地查询，那么，必须要求通信的速率非常高，响应非常快，即便如 此，在查询警报式通信中，是占用信道资源的，通信开销大。I2C总线协议，它提供了多主通 信的仲裁机制，为主动上报提供了方便之门。尽管CAN总线也有多主通信的仲裁机制，但 是，目前有很多MCU并不支持CAN接口。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种远距离传输的I2C总线通 信接口电路，该电路将I2C的应用领域从板间级扩展到系统级，通信距离可达1. 2KM。 为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案： -种远距离传输的I2C总线通信接口电路，包括设备侧1、传输侧1、RS-485和U1， U1是两态门，U1的输入端为0,则输出为0,输入端为1，则输出为高阻态，也即SDA_RXD为 〇时，其输出SDA为0,否则，就为高阻态，由于I2C总线上有上拉电阻，所以，U1高阻态的逻 辑为1。 设备侧1、传输侧1，RS-485处于接收，接收的也为1 ;设备侧1、传输侧0,RS-485 处于接收，接收的为〇 ;设备侧〇、传输侧1，RS_485处于发送，发送0,对方接收的为0 ;设备 侧与传输侧同时为〇,RS-485处于接收，如果设备方先撤销策动，由0变1，SDA_RXD还是维 持在0,SDA由U1输出，还是0 ;如果传输侧先撤销策动，SDA_RXD由0变1，而SDA还是0， RS-485把0发送出去，无论哪一方先撤销策动，其结果依然还为线与的0,这实际是交给系 统的MCU的I2C仲裁。 其特征在于：SDA不与MCU的SDA对接，SCL也不与MCU的SCL对接，而是直接将 SDA与SCL对接，再接一个上拉电阻，这样，可以将这个电路用做RS-485的双向同步中继，一 则可以延长RS-485的通信距离，二则可以扩展RS-485的节点数。这个电路不仅仅做RS-485 的双向同步中继，也可以做CAN总线的双向同步中继，也可以做网线的双向同步中继。 运用远距离的I2C总线接口芯片技术，采用I2C通信，利用I2C的多主仲裁机制， 可以确保并联的几个模块保护动作完全一致。特别在短路保护中，可以特别快地给予响应， 只要其中一个模块发生短路情况，它主动以广播命令的方式，将信息从I2C口发送出去，收 到命令的模块，就可以在同一时刻关断M0S管。另外，在串联的电池模块中，整个串联回路 中，没有必要每个模块都采用M0S管保护，只要一个电池模块选用M0S管即可；如果是几并 多串的情况下，也只需要在并联的同一组模块选用M0S管，其他组模块，没有必要选用M0S 管。 本专利技术的有益效果为：将I2C的应用领域从板间级扩展到系统级，通信距离可达 1. 2KM〇【附图说明】 图1为只发送0的RS-485电路结构示意图； 图2为利用RS-485实现的远传输距离范围的I2C通信的控制电路示意图。【具体实施方式】 为了便于理解，下面结合附图，通过实施例，对本专利技术技术方案作进一步具体描 述： 如图1所示，为RS-485通信中省略收发控制使能的方式：这种方式只发送0,发送 1其实是转为接收，因为在没有发送的时候，对方接收的信号也是1，它跟发送1的效果是一 样的。 如图2所示，为利用RS-485实现的远传输距离范围的I2C通信的控制电路的方 式：以SDA为例，设备侧的SDA策动，SDA_RXD是不被改变的，而来自远方的传输侧的策动， SDA和SDA_RXD同为0,其状态有所不同。在SDA_DE为1时，485芯片的接收端R为高阻态， 上拉电阻R1确保SDA_RXD为逻辑1。要把设备侧的0发送出去，而又不因为来自远方的0 而改变接收状态，那么，其逻辑为： U1是两态门，U1的输入端为0,则输出为0,输入端为1，则输出为高阻态，也即 SDA_RXD为0时，其输出SDA为0,否则，就为高阻态，由于I2C总线上有上拉电阻，所以，U1 高阻态的逻辑为1。 可以看出，设备侧1、传输侧1，RS-485处于接收，接收的也为1 ;设备侧1、传输侧 0,RS-485处于接收，接收的为0 ;设备侧0、传输侧1，RS-485处于发送，发送0,对方接收的 为〇 ;设备侧与传输侧同时为〇,RS-485处于接收，如果设备方先撤销策动，由0变1，SDA_ RXD还是维持在0,SDA由U1输出，还是0 ;如果传输侧先撤销策动，SDA_RXD由0变1，而SDA 还是0,RS-485把0发送出去，无论哪一方先撤销策动，其结果依然还为线与的0,这实际是 交给系统的MCU的I2C仲裁。 将图2电路变换一下，SDA不与MCU的SDA对接，SCL也不与MCU的SCL对接，而是 直接将SDA与SCL对接，再接一个上拉电阻，这样，可以将这个电路用做RS-485的双向同步 中继，一则可以延长RS-485的通信距离，二则可以扩展RS-485的节点数。这个电路不仅仅 做RS-485的双向同步中继，也可以做CAN总线的双向同步中继，也可以做网线的双向同步 中继。 运用远距离的I2C总线接口芯片技术，采用I2C通信，利用I2C的多主仲裁机制， 可以确保并联的几个模块保护动作完全一致。特别在短路保护中，可以特别快地给予本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种远距离传输的I2C总线通信接口电路，包括设备侧1、传输侧1、RS‑485和U1，U1是两态门，U1的输入端为0，则输出为0，输入端为1，则输出为高阻态；设备侧1、传输侧1，RS‑485处于接收，接收的也为1；设备侧1、传输侧0，RS‑485处于接收，接收的为0；设备侧0、传输侧1，RS‑485处于发送，发送0，对方接收的为0；设备侧与传输侧同时为0，RS‑485处于接收，如果设备方先撤销策动，由0变1，SDA_RXD还是维持在0，SDA由U1输出，还是0；如果传输侧先撤销策动，SDA_RXD由0变1，而SDA还是0，RS‑485把0发送出去，无论哪一方先撤销策动，其结果依然为线与的0；其特征在于：SDA不与MCU的SDA对接，SCL也不与MCU的SCL对接，而是直接将SDA与SCL对接，再接一个上拉电阻。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤云峰，王怀华，何敏强，
申请(专利权)人：扬州峰威新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。