一种电源信号线共线的低成本通讯设备制造技术

本实用新型专利技术涉及通讯线路技术领域，具体地说是一种电源信号线共线的低成本通讯设备，包括设有MCU的主机、设有控制通讯系统的设备、连接主机与设备的传输线，所述控制通讯系统设有另一MCU，其特征在于：所述的传输线采用2根，一根传输线为地线，另一根传输线兼作电源线和信号线；所述主机，通讯时以一定传输功率和频率向设备发送位序列信号；所述设备将主机发送来的位序列信号进行整流、滤波、稳压后给设备提供电源，并采集位序列信号，根据规定的原来硬件协议进行数据解析实现通讯。本实用新型专利技术同现有技术相比，能够节约布线成本，采用隔离放大后通讯，线路功率较大，大大增强了线路的抗干扰能力，通讯可靠性有极大提高。

A low cost communication device for power signal line collinearity

The utility model relates to the technical field of communication lines, in particular to a low-cost communication device with a common power signal line, including a host equipped with a MCU, a device equipped with a control communication system, a transmission line connecting the host and the equipment. The control communication system is equipped with another MCU, and is characterized in that the transmission line is adopted: The host computer transmits bit sequence signals to the equipment at a certain transmission power and frequency when communicating; the device rectifies, filters and stabilizes the bit sequence signals sent by the host computer to provide power to the equipment, and collects bit sequence signals. Number, according to the original hardware agreement for data analysis to achieve communication. Compared with the prior art, the utility model can save the wiring cost, communicate after isolation and amplification, the power of the line is larger, the anti-interference ability of the line is greatly enhanced, and the communication reliability is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种电源信号线共线的低成本通讯设备
本技术涉及通讯线路
，具体地说是一种电源信号线共线的低成本通讯设备。
技术介绍
目前，很多电子器件的电源线和通讯线分离，电源线至少2根，通讯线至少2根，若要进行远距离供电和通讯，需要4根导线，需要较多的资源，增加额外成本。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，在单向通讯环境下，将通讯线与电源线共用，只需要两根线即可实现供电和通讯。为实现上述目的，设计一种电源信号线共线的低成本通讯设备，包括设有MCU的主机、设有控制通讯系统的设备、连接主机与设备的传输线，所述控制通讯系统设有另一MCU，其特征在于：所述的传输线采用2根，一根传输线为地线，另一根传输线兼作电源线和信号线；所述主机，通讯时以一定传输功率和频率向设备发送位序列信号；所述设备，包括整滤波电路、信号调理电路、控制通讯系统；所述的另一根传输线的输出端分两路，一路连接整流滤波电路的输入端，另一路连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的信号输出端连接控制通讯系统的信号输入端，整流滤波电路的电源输出端连接控制通讯系统的电源输入端，给设备供电；所述设备将主机发送来的位序列信号进行整流、滤波、稳压后给设备提供电源，并采集位序列信号，根据规定的原来硬件协议进行数据解析实现通讯。所述的主机设有隔离放大器，主机发送的位序列信号经隔离放大器隔离放大后输出，增强线路抗干扰能力。所述的传输线的长度为≤100米。如果传输距离≥10米，所述传输线采用同轴电缆；如果传输距离＜10米，所述传输线采用0.5平方铜导线。所述主机的通讯频率为100KHz～200KHz。所述主机通讯时的传输功率≤20W。本技术同现有技术相比，对于只有单向控制通讯的电路非常有用，能够节约布线成本，采用隔离放大后通讯，线路功率较大，大大增强了线路的抗干扰能力，通讯可靠性有极大提高。附图说明图1是本技术的架构简图。图2为本技术的电路模块连接框图。图3为本技术实施例中主机端的电路图。图4为本技术实施例中设备端的电路图。图5为本技术实施例中硬件通讯协议格式。具体实施方式现结合附图及实施例对本技术作进一步地说明。实施例1参见图1和图2，一种电源信号线共线的低成本通讯设备，包括设有MCU的主机、设有控制通讯系统的设备、连接主机与设备的传输线，所述控制通讯系统设有另一MCU，其特征在于：所述的传输线采用2根，一根传输线为地线，另一根传输线兼作电源线和信号线；所述主机，通讯时以一定传输功率和频率向设备发送位序列信号；所述设备，包括整滤波电路、信号调理电路、控制通讯系统；所述的另一根传输线的输出端分两路，一路连接整流滤波电路的输入端，另一路连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的信号输出端连接控制通讯系统的信号输入端，整流滤波电路的电源输出端连接控制通讯系统的电源输入端，给设备供电；所述设备将主机发送来的位序列信号进行整流、滤波、稳压后给设备提供电源，并采集位序列信号，根据规定的原来硬件协议进行数据解析实现通讯。参见图3和图4，主机的MCU的输出端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端、电阻R3的一端，电阻R2的另一端接地，电阻R3的另一端分别连接电阻R4的一端、运算放大器的同相输入端，电阻R4的另一端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接运算放大器的反向输入端、三极管的集电极，三极管的发射极分别连接5V电源及电阻R5的一端，三极管的基极分别连接电阻R5的另一端、运算放大器的输出端；电阻R6的一端还连接1根100米的同轴电缆线的一端；设备端的另一MCU的一信号输入端分别连接电阻R7的一端、电阻R8的一端，同轴电缆线的另一端分别连接电阻R7的另一端、二极管的正极，二极管的负极分别连接电容C1的正极、稳压器的第一端，电容C1的负极分别连接电阻R8的另一端、稳压器的第二端、电容C2的负极、另一MCU后接地，稳压器的第三端分别连接电容C2的正极、另一MCU为另一MCU及与另一MCU连接的其他设备器件供电。假设设备功耗为1瓦/3.3V，通讯线长10米，主机通讯速率可设为100KHz，输出电压为5V，可提供5瓦的功率，设备端收到该信号后可以整流、滤波得到3.3V\1W的电源，再通过信号调理电路和规定的通讯协议，分析出传播的信号实现通讯。其中通讯协议的设定是由于设备端需要线路提供电源，所以线路“+”端不能长久为低电压，因此，本电路需做如下通讯协议规定：信号以低电平脉冲形式施加于线路中，有效脉冲宽度为1us，二进制0用一个脉冲表示，二进制1用连续两个脉冲表示，且两脉冲间隔5us，两个二进制数间隔10us，两个字节之间间隔20us，参见图5。根据以上协议，发送1字节的时间为100-150us，每秒可发送6666-10000字节。进一步的，所述的主机设有隔离放大器，主机发送的位序列信号经隔离放大器隔离放大后恒流输出，增强线路抗干扰能力。进一步的，如果传输距离≥10米，所述传输线采用同轴电缆；如果传输距离＜10米，所述传输线采用0.5平方铜导线。进一步的，所述的传输线的长度为≤100米。进一步的，所述主机的通讯速率为100KHz～200Kttz。进一步的，所述主机通讯时的传输功率≤20W。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源信号线共线的低成本通讯设备，包括设有MCU的主机、设有控制通讯系统的设备、连接主机与设备的传输线，所述控制通讯系统设有另一MCU，其特征在于：所述的传输线采用2根，一根传输线为地线，另一根传输线兼作电源线和信号线；所述主机，通讯时以一定传输功率和频率向设备发送位序列信号；所述设备，包括整滤波电路、信号调理电路、控制通讯系统；所述的另一根传输线的输出端分两路，一路连接整流滤波电路的输入端，另一路连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的信号输出端连接控制通讯系统的信号输入端，整流滤波电路的电源输出端连接控制通讯系统的电源输入端，给设备供电；所述设备将主机发送来的位序列信号进行整流、滤波、稳压后给设备提供电源，并采集位序列信号，根据规定的原来硬件协议进行数据解析实现通讯。

【技术特征摘要】
1.一种电源信号线共线的低成本通讯设备，包括设有MCU的主机、设有控制通讯系统的设备、连接主机与设备的传输线，所述控制通讯系统设有另一MCU，其特征在于：所述的传输线采用2根，一根传输线为地线，另一根传输线兼作电源线和信号线；所述主机，通讯时以一定传输功率和频率向设备发送位序列信号；所述设备，包括整滤波电路、信号调理电路、控制通讯系统；所述的另一根传输线的输出端分两路，一路连接整流滤波电路的输入端，另一路连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的信号输出端连接控制通讯系统的信号输入端，整流滤波电路的电源输出端连接控制通讯系统的电源输入端，给设备供电；所述设备将主机发送来的位序列信号进行整流、滤波、稳压后给设备提供电源，并采集位序列信号，根据规定的原来硬件协议进行数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泽斌，余龙山，
申请(专利权)人：上海华宿电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31