一种单线多设备优先级通讯方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了单线多设备优先级通讯方法及系统，将一个电压电平，划分成N个阶梯电平V

A priority communication method and system for single line multi equipment

【技术实现步骤摘要】
一种单线多设备优先级通讯方法及系统
本专利技术涉及智能无线设备领域，具体涉及一种单线多设备优先级通讯方法及系统。
技术介绍
随着3G、4G、5G手机移动通讯设备的长足发展，与其配套的智能无线穿戴设备也越来越得到市场的青睐，例如：蓝牙耳机、TWS耳机、智能手环、智能遥控器、智能手柄、动感游戏控制器等等。以蓝牙耳机为例，特别是TWS(truewirelessstereo)蓝牙耳机，因其体积小到可以直接入耳佩戴，其电池就只能选择极小的体积，导致容量受限，仅能使用3-4小时，即需要随时充电。所以会再配置一款随身便携式充电盒。现今市场上有的充电盒方法，充电盒有两只顶针(5V线，参考地线)。耳机入盒充电时，顶针顶到耳机两个触点，给耳机供给5V实现充电。因为充电盒本身也是电池，可能放完电后不能再给耳机充电，所以当充电盒电量不足时，需要提醒用户尽快充电。而用户只在使用耳机时，才会关注充电盒电量，故需要耳机使用时与充电盒通讯，以获知充电盒电量后，再通过语音或蓝牙通讯告知手机。另一种情况是，TWS耳机使用时，首先需要左耳机与右耳机组对，再与手机配对连接，某时该仅能有一只耳机与手机连接，因某些原因，如用户只想用一只耳机，又恰巧不用那一只正在与手机联接，那么就需要将使用中的耳机切为主通讯耳机(主从切功能)，此时也需透过充电盒感知(盒内)状态，实现主从切后，充电盒才能给耳机充电，也是需要充电盒与耳机通讯。充电盒与耳机通讯，目前市售充电盒方法有以下几种做法：除充电线和参考地两根引线顶针外，再增加一根针，连接充电盒与耳机实现通讯(BOSS耳机等)，这种镀金弹针，工艺及材料的原因，会明显增加成本，且需要有位置空间摆放，耳机本身位置极小，增加弹针也会影响ID美感，以及占用射频空间而影响接收信号质量。另一种做法是通过低功耗蓝牙芯片及协议，以空中无线通讯方式，实现与充电盒通讯，但成本会更高，同时还需要考虑RF射频质量。还有一种做法，是通过在充电5V线上，脉冲开槽方式通讯。其直接消耗5V电能，且速度受5V电源滤波电容影响，高低电平不能快速反应，仅能实现极有限的几个指令功能。同时，TWS耳机是左右耳机一对，入盒充电时，不能区分是哪一只在与充电盒通讯。若用HALL器件识别，以区分是否入盒，其成本高及特殊位置放置，也不利于结构布局。或者采用一种极端实现方法，是在左右耳机及充电盒上分别增加一颗逻辑芯片，对通讯信号进行调制解调。电路复杂，成本高昂，空间占用不利于耳机结构布局。本市面上急需一种方法或者系统来解决仅使用2针实现充电与通讯兼容的问题；同时结构简单、占用空间小。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种采用阶梯电平传输数据、结构简单的单线多设备优先级通讯方法及系统。为实现该技术目的，本专利技术的方案是：一种单线多设备优先级通讯方法，包括一主端供电设备，所述主端供电设备的能电连接一个或者多个从端设备，主端供电设备能在充电电压V1、通讯电压V2之间进行切换，主端供电设备能检测从端设备的电平Va，具体通讯控制方法如下：第一步，划分阶段电平，将一个电压电平，划分成N个阶梯电平Vx，每一阶梯电平对应一个从端设备或者对应从端设备的一种状态；第二步，供电，当从端设备接入时，主端供电设备切换至V1给从端设备复位供电；第三步，通讯控制，当Va等于某一个阶梯电平Vx时，主端供电设备切换为通讯电压V2，主端供电设备向从端设备发出主端电量信息和通讯指令；主端供电设备随后切换回充电电压V1，继续检测从端设备的电平，当Va等于下一个阶梯电平Vx时，主端供电设备再次向从端设备发出主端电量信息和通讯指令，重复循环直至Va达到满电电压Vmax；第四步，复查，主端供电设备继续检测从端设备的电平，若有V’x仍低于Vmax，则还有另一从端设备，重复第二、三步。作为优选，第二、三步中：当主端供电设备检测从端设备电平达到充满电的电压Vmax时，则主端供电设备从V1降至通讯电压V2时，主端供电设备将关机指令通讯给从端设备让从端进入节能关机模式，此时主端供电设备检测从端设备电平为节能关机状态的电压V0；当主端供电设备确认最后一条通讯指令发出后，并检测的电平全部低于V0，主端供电设备进入休眠状态或者关机状态；当开盖或按钮动作触发主端供电设备开机，主端供电设备切换至V1复位从端设备开机。一种单线多设备优先级通讯方法的应用，具体控制如下：当USB口插AC充电器接入USB5V电源，使充电管理芯片组成的充电电路，给主端供电设备内电池充电；当一个或者多个从端设备放入主端供电设备并关盖，主端供电设备发通讯脉冲给从端设备，使之进行主从切换功能，收到从端设备完成回应后，主端供电设备的MCU开充电芯片，升压5V给从端设备复位充电；当主端供电设备检测到从端设备充电满时，主端供电设备由5V切换为3V进行通讯，并将主端供电设备电量传给从端设备，然后主端供电设备通知从端设备，进入节能关机模式，收到回应即关机省电，此时，从端设备关机，主端供电设备也关机；若开盖动作被传感器检测到，则主端供电设备重新升压5V复位从端设备开机。作为优选，所述传感器为霍尔传感器、或距离传感器、或压力传感器中的一种或者多种。一种单线多设备优先级通讯系统，包括MCU芯片，逻辑高电平选择电路，逻辑低电平选择电路，从端设备适配电路，所述MCU芯片引脚pin6-pin14与逻辑高电平选择电路连接，所述MCU芯片引脚pin25-pin31与逻辑低电平选择电路连接，所述的逻辑高电平选择电路和逻辑低电平选择电路通过电阻分压实现各阶梯电平偏置，所述的从端设备适配电路直接利用其GPIO口分压检测即可检拾输出数据。作为优选，所述的从端设备适配电路包括从端主芯片CTR_IN,以其自身IO特性，即逻辑0.8V以下为低，1V以上为高，检测CTR_IN端波形，可检拾到对端发来的数据，实现1V阶梯段高低逻辑数字接收，通过控制CTR_OUT电平，可输出期望的数据，实现收发。作为优选，所述的从端设备适配电路还包括有电阻R23和电阻R25，来至COMM_LINE波形电平，经R23分压后，实现1.5V阶梯段高低逻辑数字接收；通过控制CTR_OUT电平，及R25下偏电阻介入，可输出1.3V以下即为低的期望的数据，实现收发。作为优选，所述的从端设备适配电路还包括有三极管Q4，电阻R31和电阻R30，来至于COMM_LINE波形电平，经R29流入Q4，Q4经R31、R30分压后，形成基极偏压，以设定导通门限，实现4.5V阶梯段高低逻辑数字接收；通过控制CTR_OUT电平，及R28下偏电阻介入，可输出4.3V以下即为低的期望的数据，实现收发。作为优选，作为从端设备利用主端供电设备设定的电平阶梯，识别到中断，并利用该阶梯电平开槽实现通讯。本专利技术的有益效果，采用单线复用原理，是以阶梯某电平，做为设备选择标识，以极简电阻分压方式，或三极管偏置而成的比较器，分别(发端)发送、(收端)检测各阶梯逻辑高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单线多设备优先级通讯方法，其特征在于：包括一主端供电设备，所述主端供电设备的能电连接一个或者多个从端设备，主端供电设备能在充电电压V

【技术特征摘要】
1.一种单线多设备优先级通讯方法，其特征在于：包括一主端供电设备，所述主端供电设备的能电连接一个或者多个从端设备，主端供电设备能在充电电压V1、通讯电压V2之间进行切换，主端供电设备能检测从端设备的电平Va，具体通讯控制方法如下：
第一步，划分阶段电平，将一个电压电平，划分成N个阶梯电平Vx，每一阶梯电平对应一个从端设备或者对应从端设备的一种状态；
第二步，供电，当从端设备接入时，主端供电设备切换至V1给从端设备复位供电；
第三步，通讯控制，当Va等于某一个阶梯电平Vx时，主端供电设备切换为通讯电压V2，主端供电设备向从端设备发出主端电量信息和通讯指令；主端供电设备随后切换回充电电压V1，继续检测从端设备的电平，当Va等于下一个阶梯电平Vx时，主端供电设备再次向从端设备发出主端电量信息和通讯指令，重复循环直至Va达到满电电压Vmax；
第四步，复查，主端供电设备继续检测从端设备的电平，若有V’x仍低于Vmax，则还有另一从端设备，重复第二、三步。


2.根据权利要求1所述的单线多设备优先级通讯方法，其特征在于：第二、三步中：当主端供电设备检测从端设备电平达到充满电的电压Vmax时，则主端供电设备从V1降至通讯电压V2时，主端供电设备将关机指令通讯给从端设备让从端进入节能关机模式，此时主端供电设备检测从端设备电平为节能关机状态的电压V0；
当主端供电设备确认最后一条通讯指令发出后，并检测的电平全部低于V0，主端供电设备进入休眠状态或者关机状态；
当开盖或按钮动作触发主端供电设备开机，主端供电设备切换至V1复位从端设备开机。


3.一种根据权利要求1-2任一项的单线多设备优先级通讯方法的应用，其特征在于：具体控制如下：
当USB口插AC充电器接入USB5V电源，使充电管理芯片组成的充电电路，给主端供电设备内电池充电；
当一个或者多个从端设备放入主端供电设备并关盖，主端供电设备发通讯脉冲给从端设备，使之进行主从切换功能，收到从端设备完成回应后，主端供电设备的MCU开充电芯片，升压5V给从端设备复位充电；
当主端供电设备检测到从端设备充电满时，主端供电设备由5V切换为3V进行通讯，并将主端供电设备电量传给从端设备，然后主端供电设备通...

【专利技术属性】
技术研发人员：马长坤，
申请(专利权)人：深圳市好上好信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44