一种家用电器数据交互总线设计方法技术

本发明专利技术公开了一种家用电器数据交互总线设计方法，总线包括主设备和从设备，家用电器数据交互总线的通信协议占用MCU两个引脚，分别命名为AT以及CD线，整个通信过程包括Q时序、E时序、W时序、判别域、T时序、R时序以及Y时序。本发明专利技术使用时序控制+时间域判别技术双重校验，相比传统接口更加可靠；CRC校验可自选是否添加，比传统的协议更加人性化，环境恶劣的情况下抗干扰能力更强，环境较好的情况下禁用该校验，提高总线使用率；符合该协议的硬件接口设备至少可以在上面获得电源，插入不分方向，相比传统接口，电源有多个触点，接触更可靠；物理层接口可在NC线自主定制，添加、删除引脚功能，可在NC线上定制其他软件协议。

【技术实现步骤摘要】
一种家用电器数据交互总线设计方法
本专利技术涉及一种数据交互总线的设计方法，特别涉及一种家用电器的数据交互总线设计方法，属于通信

技术介绍
智能家居是当下IT时代的主题，万物互联也是大势所趋。现在世面上出现了很多像ZigBee，Ble，WiFi等无线数据传输产品，数据通信方式多种多样，这一类产品局部过多的话，会造成频段资源之间的相互干扰问题，导致数据通信速率降低等问题；此外该类无线类家电的外围模块扩展能力差，设计较为呆板，出厂之后无法扩展、无法升级。用户使用以及厂商测试时常常会出现这样的问题：(1)用户电器功能单一，无法扩展外围设备，空调功能无法升级；(2)厂家设备故障检修必须拆机，过程繁琐；(3)电器模块扩展互联通用性差；(4)不能与其他电器互联。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种家用电器数据交互总线设计方法。该总线规定了电器与传感器数据传输的电平时序以及硬件端口，具有该专利技术规范的电器以及传感设备能够跨平台互联通信，具体包括家电与家电、家电与传感器通信。本专利技术使用于构建智能家居互联通信系统。本专利技术的技术方案如下：一种家用电器数据交互总线设计方法，所述总线包括主设备和从设备，所述家用电器数据交互总线的通信协议占用MCU两个引脚，分别命名为AT以及CD线，整个通信过程包括Q时序、E时序、W时序、判别域、T时序、R时序以及Y时序，各时序定义如下：Q时序：在CD线为1时，AT线的一个上升沿完成后，Q时序结束；E时序：Q时序结束后，从设备拉低CD线，随后拉低AT线，通知总线主设备收到Q时序，此时E时序结束，总线权限交给主设备；W时序：W时序包括两个子时序完全相同的ADRESS时序和CMD时序，E时序结束后，主设备拉高CD线，通知总线此时将写数据或者写命令；T时序：W时序结束后，主设备在CD线为高电平时在总线上释放AT线，之后释放CD线，此时T时序完成；R时序：T时序结束后，拉低CD线以及AT线，随后释放总线控制权，从设备控制CD线为低电平，将数据发送至总线，主设备负则接收；数据发送完成后，此时的T时序由从设备发送；Y时序：从设备数据传输完成后，在AT线上进行一个下降沿操作，释放总线。进一步地，定义一个单位的时间间隔为一个时间域，则在所述判别域上按照以下方法进行数据判别：a、1个时间域的高电平加上3个时间域的低电平为数据“1”；b、1个时间域的高电平加上1个时间域的低电平为数据“0”。进一步地，所述时间域为0.327ms，且允许误差为0.00068ms。进一步地，总线数据传输最后跟进CRC校验位。进一步地，所述校验位的校验重传秘钥由数据循环右移之后异或产生，如果校验结果相同，不重传，不同则重传，是否使用CRC由地址位的第一bit决定。进一步地，所述校验位的校验长度为8字节，位于数据末尾的一个字节，清零不使用。进一步地，数据接收后对所述校验位进行校对。进一步地，总线空闲时，AT线接入下拉电阻，CD线接入上拉电阻，数据域判别时，总线不使用一律释放。进一步地，所述家用电器数据交互总线的物理层硬件包括母座和公头；所述母座包括左右两端和上下两端，所述左右两端上设置有GND电源，所述上端设置有CD线、USBD+、VCC、USBD-、AT线，所述下端设置的接口类型与上排相同，顺序相反；所述公头包括左右两端和上下两端，所述左右两端上设置有GND电源，所述上端设置有CD线、USBD+、VCC、USBD-、AT线，所述下端设置的接口类型与上排相同，顺序相反。进一步地，所述上下端还设置有可用于扩展的预留接口NC。本专利技术的有益效果如下：(1)安装有该通用接口的家用电器可以通过相互协商确定的私有协议进行通信；符合该私有协议的电器之间可以互联互通,两台空调之间可以通过该协议相互传递数据，两台空调通过线缆连通后，控制其中一台空调，另外一台同步动作。(2)符合该协议，且通过认证的电路模块可以安装在家电上面，为家电提供扩展性，传统家电无扩展性，添加该总线的家电具有扩展性，可扩展外围电路模块，若是预留有该接口，本专利技术可以安装通过认证后的温度显示模块、PM2.5等模块，为家电提供扩展性。(3)家电维修可以通过基于该协议的私有协议获取故障码，提供免拆机数据通路，家电检修修通过上位机完成，不需拆机，家电若是故障，通过该总线将故障数据上报上位机，维修人员通过该故障码进行检修。附图说明图1是本专利技术家用电器数据交互总线设计方法的原理图；图2是本专利技术中母座的一种实施例结构图；图3是本专利技术中公头的一种实施例结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术一种家用电器数据交互总线设计方法如图1所示，该方法涉及软件通信总线以及物理层硬件协议规范。软件通信协议占用MCU两个引脚，分别命名为AT以及CD线。整个通信过程包括Q时序，E时序，W时序，判别域，T时序，R时序，以及Y时序。总线时序规定如下(图1)：1、总线设备有主从之分，主设备具有总线主动权，从设备无此权限；2、Q时序定义如下：在CD线为1时，AT线的一个上升沿完成后Q时序结束；3、E时序定义如下：Q时序结束后，从设备拉线低CD线，随后拉低AT线，通知总线主设备收到Q时序，此时E时序结束，总线权限交给主设备；4、W时序定义如下：W时序包括ADRESS时序和CMD时序，但是这两个子时序图完全一样，E时序结束后，主设备拉高CD线，告诉总线此时将会写数据或者写命令；5、T时序定义如下：W时序结束后，主设备在CD线为高电平的时候在总线上释放AT线，稍后释放CD线，此时T时序完成；6、R时序定义如下：T时序结束后，拉低CD以及AT线，随后释放总线控制权，从设备控制CD线为低电平，将数据发送至总线，主设备负则接收；数据发送完成后，此时的T时序由从设备发送；本实施例中，电压选择大于3.3V判别为高电平，反之为低电平。7、Y时序定义如下：从设备数据传输完成后，在AT线上面进行一个下降沿操作，释放总线；8、数据域定义如下：总线上需要进行数据判别，规定：a、1个0.32768ms的高电平+3个0.32768ms的低电平为数据“1”；b、1个0.32768ms的高电平+1个0.32768ms的低电平为数据“0”；其中，“0.327ms”只是对单位时间域的一种举例，本专利技术中的1个时间域不限于该举例；同样的，此处的“0.00068ms”也只是对容许误差的一种举例，本专利技术中的容许误差不限于该举例。需要说明的是，本实施例选择在上述一个时间域的基础上增加上述一个容许误差，这是在综合考虑数据传输的准确性、传输速度等因素后综合得出的较佳实施方案，但本专利技术并不限于上述举例，凡是能实现本专利技术目的的具体取值都包含在本专利技术的保护范围之内。9、总线数据传输最后需跟进CRC校验位，校验长度为8字节，校验重传秘钥生成符为“0xce”，由数据为循环右移之后异或产生，数据接收后也将对校验位进行校对，不对可请求重传；数据校验功能可选；10、总线空闲时候，AT线需要接入下拉电阻，CD线需要接入上拉电阻，数据域判别时候，容许误差为0.00068ms，总线不使用一律释放；11、上述协议可由软件模拟产生，也可以用专用硬件产生。总线硬件规定如下：硬件分为公头以及母座；母座如图2所示，其四周设置倒角，该倒角为90度的圆角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种家用电器数据交互总线设计方法，所述总线包括主设备和从设备，其特征在于：所述家用电器数据交互总线的通信协议占用MCU两个引脚，分别命名为AT以及CD线，整个通信过程包括Q时序、E时序、W时序、判别域、T时序、R时序以及Y时序，各时序定义如下：Q时序：在CD线为1时，AT线的一个上升沿完成后，Q时序结束；E时序：Q时序结束后，从设备拉低CD线，随后拉低AT线，通知总线主设备收到Q时序，此时E时序结束，总线权限交给主设备；W时序：W时序包括两个子时序完全相同的ADRESS时序和CMD时序，E时序结束后，主设备拉高CD线，通知总线此时将写数据或者写命令；T时序：W时序结束后，主设备在CD线为高电平时在总线上释放AT线，之后释放CD线，此时T时序完成；R时序：T时序结束后，拉低CD线以及AT线，随后释放总线控制权，从设备控制CD线为低电平，将数据发送至总线，主设备负则接收；数据发送完成后，此时的T时序由从设备发送；Y时序：从设备数据传输完成后，在AT线上进行一个下降沿操作，释放总线。

【技术特征摘要】
1.一种家用电器数据交互总线设计方法，所述总线包括主设备和从设备，其特征在于：所述家用电器数据交互总线的通信协议占用MCU两个引脚，分别命名为AT以及CD线，整个通信过程包括Q时序、E时序、W时序、判别域、T时序、R时序以及Y时序，各时序定义如下：Q时序：在CD线为1时，AT线的一个上升沿完成后，Q时序结束；E时序：Q时序结束后，从设备拉低CD线，随后拉低AT线，通知总线主设备收到Q时序，此时E时序结束，总线权限交给主设备；W时序：W时序包括两个子时序完全相同的ADRESS时序和CMD时序，E时序结束后，主设备拉高CD线，通知总线此时将写数据或者写命令；T时序：W时序结束后，主设备在CD线为高电平时在总线上释放AT线，之后释放CD线，此时T时序完成；R时序：T时序结束后，拉低CD线以及AT线，随后释放总线控制权，从设备控制CD线为低电平，将数据发送至总线，主设备负则接收；数据发送完成后，此时的T时序由从设备发送；Y时序：从设备数据传输完成后，在AT线上进行一个下降沿操作，释放总线。2.根据权利要求1所述的一种家用电器数据交互总线设计方法，其特征在于：定义一个单位的时间间隔为一个时间域，则在所述判别域上按照以下方法进行数据判别：a、1个时间域的高电平加上3个时间域的低电平为数据“1”；b、1个时间域的高电平加上1个时间域的低电平为数据“0”。3.根据权利要求1所述的一种家用电器数据交互总线设计方法，其特征在于：所述时间域为0.327ms，且允许误差为0.00068...

【专利技术属性】
技术研发人员：董明珠，谭建明，李绍斌，宋德超，陈道远，彭磊，樊详强，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44