单线双向通信光耦隔离电路制造技术

本实用新型专利技术涉及单线双向通信光耦隔离电路，其主要包括带有Ｉ／Ｏ口的第一控制单元，及与所述第一控制单元相连的至少一个被控装置，所述每个被控装置包括与所述第一控制单元相电连接的第一输入输出自动转换模块、与所述第一输入输出自动转换模块相电连接的光耦隔离模块、与所述光耦隔离模块相电连接的第二输入输出自动转换模块、及与所述第二输入输出自动转换模块相电连接的带有Ｉ／Ｏ口的第二控制单元。其可实现一对一或一对多的单线双向通信且为光耦隔离通信，其简化了多机通信所需的大量线缆、成本低、可靠性高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光耦隔离通信电路，更具体地说，涉及一种单线双向通 信光耦隔离电路。
技术介绍
当前，双向光耦隔离通信通常要占用设备中主控单元的两个1/0 口， 一 个用于发送，另一个用于接收。但是，随着市场上电器快速的发展，例如 家电中的电磁炉、冰箱、空调等，其种类和功能越来越多，因此，其需要多 个控制器，再例如，随着多头电磁炉和多头电磁社等相类似的多设备或系统 的出现，很多用户要求只用一个显示控制板控制多个电磁炉的工作，从而使 操作简化。从工作安全上考虑，多机之间的数据传输和电源需要安全隔离， 而且在当今成本压力不断加大的形势下，尽量少占资源以节省成本显得十分 必要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述双向通信难以 用一个控制器控制多个被控装置且占用资源多、成本高的缺陷，提供一种可以实现两个或两个以上MCU之间的单个或多个I/O 口间一对一或一对多双向隔离通信，且成本低、可靠性高的单线双向通信光耦隔离电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种单线双向通信光耦隔离电路，其包括带有i/o口的第一控制单元，及与所述第一控制单元相连的至少一个被控装置，且所述每个被控装置包括与所述第一控制单元 相电连接的第一输入输出自动转换模块、与所述第一输入输出自动转换模块 相电连接的光耦隔离模块、与所述光耦隔离模块相电连接的第二输入输出自动转换模块、及与所述第二输入输出自动转换模块相电连接的带有1/0 口的第二控制单元。在上述的单线双向通信光耦隔离电路中，每个光耦隔离模块包括两个光耦IC1及IC2。在上述的单线双向通信光耦隔离电路中，所述每个第一输入输出自动转 换模块包括与第一控制单元的I/O 口相连的三极管Ql、 Q3、 Q4，其中，Ql 的基极分别与所述第一控制单元的I/O 口、 Q4、及Q3的发射极相连，Q4的 基极分别与Ql的基极、Q3的发射极相连，Q3的基极与Q2的集电极相连，Q2 的基极与所述IC2的光敏管相连，Q1的发射极与所述IC1的发光二极管相连， 且Ql、 Q4、 Q3的集电极和Q2的发射极均接地。在上述的单线双向通信光耦隔离电路中，所述每个第二输入输出自动转 换模块包括Q5、 Q6、 Q7、 Q8，其中，Q6的基极与IC1的光敏管相连，Q6的 集电极与Q7的基极相连，Q7的发射极与Q8的基极相连，Q8的发射极和Q5 的基极均与所述第二控制单元的I/O 口相连，Q5的发射极与所述IC2的发光 二极管相连，且Q5、 Q7、 Q8的集电极和Q6的发射极均接地。在上述的单线双向通信光耦隔离电路中，所述Q1、 Q4、 Q3为PNP型三极 管，且Q2为NPN型三极管。在上述的单线双向通信光耦隔离电路中，所述Q5、 Q7、 Q8为PNP型三极 管，且Q6为NPN型三极管。在上述的单线双向通信光耦隔离电路中，所述第一控制单元包括MCU1，所述第二控制单元包括MCU2。实施本技术的单线双向通信光耦隔离电路，通过采用输入输出自动转换模块及光耦隔离模块，使其可以实现单个I/O 口的双向通信及光耦隔离， 其不仅可实现一对一隔离通信，还可实现一对多隔离通信，本技术可大 大减化多机通信所需的大量线缆，降低成本，提高可靠性。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中 图1是本技术中单I/O 口的一对一隔离通信的电路结构框图； 图2是图1 一实施例的电路原理图3是本技术中单I/O 口的一对多隔离通信的电路结构框图。具体实施方式参见图1及图3所示的单线双向通信光藕隔离电路结构框图，其包括第 一控制单元1、 一个或多个被控装置2。详见图1，图1是本技术中单I/O口的一对一隔离通信的电路结构框图。第一控制单元1包括MCU1及I/O 口 ，被控装置2包括依次连接的第一输 入输出自动转换模块21、光电隔离模块、第二输入输出自动转换模块23、第 二控制单元24，第二控制单元24包括MCU1及I/O 口 。第一控制单元1及第 二控制单元24中的I/O 口都既可以做输入接收数据，也可以做输出发送数据， 其详细电路见图2所示。第一输入输出自动转换模块21包括分别与电源相连的上拉电阻Rl、 R3、 R4、 R5及接地的电阻R2，还包括三极管Q1、 Q2、 Q3、 Q4。其中，Ql的基极分别与第一控制单元1的I/O 口、 Q4、及Q3的发射极相连，Q4的基极 分别与Ql的基极、Q3的发射极相连，Q3的基极与Q2的集电极相连，Q2的 基极与光耦隔离模块22中的光耦IC2的光敏管相连，Q1的发射极与光耦IC1 的发光二极管相连，且Q1、 Q4、 Q3的集电极和Q2的发射极均接地。且Q1、 Q4、 Q3为PNP型三极管，Q2为NPN型三极管。第二输入输出自动转换模块23包括分别与电源相连的上拉电阻R6、 R8、 R9、 R10及接地的电阻R7，还包括三极管Q5、 Q6、 Q7、 Q8。其中，Q6 的基极与IC1的光敏管相连，Q6的集电极与Q7的基极相连，Q7的发射极与 Q8的基极相连，Q8的发射极和Q5的基极均与所述第二控制单元24的I/O 口相连，Q5的发射极与所述IC2的发光二极管相连，且Q5、 Q7、 Q8的集电 极和Q6的发射极均接地。且Q5、 Q7、 Q8为PNP型三极管，Q6为NPN型三极 管。从图2可看出，每个光耦隔离模块22包括两个光耦IC1及IC2，优选地， 两个光耦相同，当与光耦相连的三极管导通时，可驱动光耦，从而实现双向 通信的同时，可以实现光耦隔离。两个光耦IC1及IC2可以为普通的单路光 耦以降低成本。其工作原理如下一、MCU1的I/O 口作为输出发送数据，MCU2的I/O 口作为输入接收数 据的过程当MCU 1的I/O 口输出高电平时，Ql截止，光耦IC1不工作，Q6的基 极没有偏置电流和电压而截止，从而导致Q7、 Q8截止，因MCU2的I/0口为 输入，则由于上拉电阻R10上拉为高电平，因此，此时的高电平信号传输给 了 MCU2。当MCU1的I/O 口输出低电平时，Ql饱和导通，光耦IC1工作，Q6的基 极得到偏置电流和电压而饱和导通，从而导致Q7、 Q8饱和导通，MCU2的I/O 口为输入，则由于Q8饱和导通而将电平拉为低电平，因此，此时的低电平信 号传输给了MCU2。二、 MCU2的I/O 口作为输出发送数据，MCU1的I/O 口作为输入接收数 据的过程因第二输入输出自动转换模块23与第一输入输出自动转化模块的电路 是对称的，本过程与上述过程原理一样。当MCU2的I/0 口输出高电平时，Q5截止，光耦IC2不工作，Q2的基极 没有偏置电流和电压而截止、从而导致Q3、 Q4截止，MCU1的I/O 口为输入， 则由于上拉电阻R5而将电平上拉为高电平，因此，此时的高电平信号传输给 了 MCU1。当MCU2的I/O 口输出低电平时，Q5饱和导通，光耦IC2工作，Q2的基 极得到偏置电流和电压饱和导通、从而导致Q3、 Q4饱和导通，MCU1的I/O 口为输入，则由于Q4饱和导通而将电平拉为低电平，因此此时的低电平信号 传输给了MCU1。本技术还可以采用其它的实施方式实现，例如，每个第一输入输出 自动转换模块及第二输入输出自动转换模块中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单线双向通信光耦隔离电路，包括带有Ｉ／Ｏ口的第一控制单元，及与所述第一控制单元相连的至少一个被控装置，其特征在于，所述每个被控装置包括与所述第一控制单元相电连接的第一输入输出自动转换模块、与所述第一输入输出自动转换模块相电连接的光耦隔离模块、与所述光耦隔离模块相电连接的第二输入输出自动转换模块、及与所述第二输入输出自动转换模块相电连接的带有Ｉ／Ｏ口的第二控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭立朝，徐瑞辉，卢海东，梁宏能，
申请(专利权)人：深圳市拓邦电子科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]