一种总线地址自动检测装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种总线地址自动检测装置及系统，总线自动地址检测模块配置到节点设备之中；单片机通过脉冲输入检测电路接收第一预设地址节点设备发送的脉冲信号，并对脉冲信号进行处理；单片机通过控制脉冲发生电路产生并向第二预设地址节点设备发送脉冲信号；单片机控制输入输出开关控制电路运行。在总线通讯的时候，不需要操作人员再对所有的节点地址进行配置，当总线接好之后，定位导线通过总线地址自动检测模块自动设置自身地址，在节点位置和数量改变后，总线地址自动检测模块自动更改自身地址，实现系统中各个节电设备的自动检测以及标识，无需人员干预，满足系统的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种总线地址自动检测装置及系统
本技术涉及多节点总线通信设备
，尤其涉及一种总线地址自动检测装置及系统。
技术介绍
随着工业智能化的兴起，总线通讯广泛应用在工业现场多设备信号采集、多设备联机控制。多节点总线通信得到了长时间发展，发展的速度也在不断加快，发展规模在不断扩大，节点数量在不断增加。目前的总线通讯方式包含MODBUS通讯、CAN通讯等方式。在这些总线通信方式应用中，普遍存在一种现象，在通讯建立之前，必须要对每个节点设置相应的地址，并且地址不能重复，否则会发生通信冲突问题。现有的设置地址方式有拨码方式、通过自定义的通讯协议利用单个通讯方式进行配置地址等方式，这些方式普遍存在相同的特点，即需要对每个节点进行单独设置地址。总线的节点数量变化之后，需要更改相应节点的地址，这样对地址的操作比较繁琐，影响使用效率，而且频繁的操作容易引起错误，进而影响正常使用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本技术提供一种总线地址自动检测装置，包括：总线自动地址检测模块；总线自动地址检测模块配置到节点设备之中；总线地址自动检测模块包括：单片机、前端接线接口、后端接线接口、脉冲输入检测电路、脉冲发生电路以及输入输出开关控制电路；前端接线接口、后端接线接口、脉冲输入检测电路、脉冲发生电路以及输入输出开关控制电路分别与单片机连接；单片机通过脉冲输入检测电路接收第一预设地址节点设备发送的脉冲信号，并对脉冲信号进行处理；单片机控制输入输出开关控制电路运行；<br>单片机通过控制脉冲发生电路产生并向第二预设地址节点设备发送脉冲信号。进一步需要说明的是，总线地址自动检测模块还包括：短接帽模块；短接帽模块与单片机连接；单片机控制短接帽模块的导通或断开，以配置总线地址自动检测模块自身的状态标识；短接帽模块包括：主机使能电路和最后一个节点使能电路；主机使能电路包括：电阻R31、电阻R32、电阻R33、三极管Q7以及电容C8；电阻R31第一端和电阻R32第一端分别连接短接帽模块输入端；电阻R32第二端连接三极管Q7基极，三极管Q7集电极分别连接短接帽模块输出端、电容C8第一端和电阻R33第一端；电阻R33第二端接电源；电阻R31第二端、三极管Q7发射极以及电容C8第二端分别接地；最后一个节点使能电路包括：电阻R34、电阻R35、电阻R36、三极管Q8以及电容C9；电阻R34第一端和电阻R35第一端分别连接短接帽模块输入端；电阻R35第二端连接三极管Q8基极，三极管Q8集电极分别连接短接帽模块输出端、电容C9第一端和电阻R36第一端；电阻R36第二端接电源；电阻R34第二端、三极管Q8发射极以及电容C9第二端分别接地。进一步需要说明的是，脉冲发生电路包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q8以及场效应管Q4；电阻R1第一端和电阻R2第一端分别与单片机连接；电阻R2第二端连接三极管Q1基极；三极管Q1集电极分别与电阻R3第一端、三极管Q2基极、三极管Q3基极连接电阻R3第二端和三极管Q2集电极接电源；三极管Q2发射极分别与三极管Q3发射极以及电阻R4第一端连接；电阻R4第二端连接场效应管Q4第二端；场效应管Q4第三端连接电源；场效应管Q4第一端通过电阻R5和电阻R6连接输入输出开关控制电路输入端；电阻R1第二端、三极管Q1发射极、三极管Q8发射极、电阻R9第二端以及三极管Q3集电极分别接地；电阻R9第一端和电阻R10第一端分别连接单片机；电阻R10第二端连接三极管Q8基极，三极管Q8集电极分别通过电阻R8和电阻R7连接输入输出开关控制电路输入端。进一步需要说明的是，脉冲输入检测电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C1、电容C2、电容C3、三极管Q11以及三极端Q12；电阻R11第一端连接输入输出开关控制电路；电阻R11第二端分别与电容C1第一端和三极管Q11基极连接；三极管Q11集电极通过电阻R12接电源，还通过电阻R15分别连接单片机；电阻R13第一端连接输入输出开关控制电路；电阻R13第二端分别连接电容C2第一端和三极管Q12基极连接；三极管Q12集电极通过电阻R14接电源以及与电阻R16第一端连接；电阻R16第二端和电容C3第一端分别连接输出开关控制电路；电容C1第二端、三极管Q11发射极、电容C2第二端、三极管Q12发射极以及电容C3第二端分别接地。进一步需要说明的是，输入输出开关控制电路包括：电阻R21、电阻R22、电阻R23、三极管Q6以及开关控制芯片U2；电阻R21第一端和电阻R22第一端分别连接单片机；电阻R21第二端与三极管Q6基极连接；三极管Q6发射极和电阻R22第二端分别接地；三极管Q6集电极与开关控制芯片U2二脚连接；开关控制芯片U2一脚接电源；开关控制芯片U2三脚和四脚接输入输出开关控制电路输出端；开关控制芯片U2采用TLP172GM芯片。进一步需要说明的是，通过R11与C1以及R13与C2分别组成脉冲输入检测电路中的输入输出寄生电容消除电路，单片机通过开关输入输出寄生电容消除电路连接输入输出开关控制电路。进一步需要说明的是，单片机采用STM32F103C8T6；总线地址自动检测模块还包括：电源电路；电源电路包括：二极管D1、电容C4、电容C5、电容C6以及电源芯片U1；电源芯片U1一脚分别连接二极管D1阴极和电容C4第一端；二极管D1阳极接电源；电容C4第二端、电源芯片U1二脚、电容C5第二端以及电容C6第二端分分别接地；电源芯片U1三脚、电容C5第二端以及电容C6第二端分别接电源。本技术还提供一种总线地址自动检测系统，包括：节点设备以及总线地址自动检测装置；每个节点设备配置一个总线地址自动检测模块；节点设备通过定位总线串联连接；当前节点设备的前端接线接口与在先节点设备的后端接线接口连接；当前节点设备的后端接线接口与在后节点设备的前端接线接口连接；将系统中第一个节点总线地址自动检测模块通过短接帽模块短接方式配置为主机，并将系统中最后一个节点总线地址自动检测模块通过短接帽模块短接方式配置为最后一个节点。从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：本技术在总线通讯的时候，不需要操作人员再对所有的节点地址进行配置，当总线接好之后，定位导线通过总线地址自动检测模块自动设置自身地址，在节点位置和数量改变后，总线地址自动检测模块自动更改自身地址，实现系统中各个节电设备的自动检测以及标识，无需人员干预，满足系统的使用要求。本技术可以根据需要对每个节点进行单独设置地址，总线的节点数量变化之后，系统自动更改相应节点的地址，对地址自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总线地址自动检测装置，其特征在于，包括：总线自动地址检测模块；/n总线自动地址检测模块配置到节点设备之中；/n总线地址自动检测模块包括：单片机、前端接线接口、后端接线接口、脉冲输入检测电路、脉冲发生电路以及输入输出开关控制电路；/n前端接线接口、后端接线接口、脉冲输入检测电路、脉冲发生电路以及输入输出开关控制电路分别与单片机连接；/n单片机通过脉冲输入检测电路接收第一预设地址节点设备发送的脉冲信号，并对脉冲信号进行处理；/n单片机通过控制脉冲发生电路产生并向第二预设地址节点设备发送脉冲信号；/n单片机控制输入输出开关控制电路运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种总线地址自动检测装置，其特征在于，包括：总线自动地址检测模块；
总线自动地址检测模块配置到节点设备之中；
总线地址自动检测模块包括：单片机、前端接线接口、后端接线接口、脉冲输入检测电路、脉冲发生电路以及输入输出开关控制电路；
前端接线接口、后端接线接口、脉冲输入检测电路、脉冲发生电路以及输入输出开关控制电路分别与单片机连接；
单片机通过脉冲输入检测电路接收第一预设地址节点设备发送的脉冲信号，并对脉冲信号进行处理；
单片机通过控制脉冲发生电路产生并向第二预设地址节点设备发送脉冲信号；
单片机控制输入输出开关控制电路运行。


2.根据权利要求1所述的总线地址自动检测装置，其特征在于，
总线地址自动检测模块还包括：短接帽模块；
短接帽模块与单片机连接；单片机控制短接帽模块的导通或断开，以配置总线地址自动检测模块自身的状态标识；
短接帽模块包括：主机使能电路和最后一个节点使能电路；
主机使能电路包括：电阻R31、电阻R32、电阻R33、三极管Q7以及电容C8；
电阻R31第一端和电阻R32第一端分别连接短接帽模块输入端；
电阻R32第二端连接三极管Q7基极，三极管Q7集电极分别连接短接帽模块输出端、电容C8第一端和电阻R33第一端；电阻R33第二端接电源；
电阻R31第二端、三极管Q7发射极以及电容C8第二端分别接地；
最后一个节点使能电路包括：电阻R34、电阻R35、电阻R36、三极管Q8以及电容C9；
电阻R34第一端和电阻R35第一端分别连接短接帽模块输入端；
电阻R35第二端连接三极管Q8基极，三极管Q8集电极分别连接短接帽模块输出端、电容C9第一端和电阻R36第一端；电阻R36第二端接电源；
电阻R34第二端、三极管Q8发射极以及电容C9第二端分别接地。


3.根据权利要求1所述的总线地址自动检测装置，其特征在于，
脉冲输入检测电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C1、电容C2、电容C3、三极管Q11以及三极端Q12；
电阻R11第一端连接输入输出开关控制电路；电阻R11第二端分别与电容C1第一端和三极管Q11基极连接；三极管Q11集电极通过电阻R12接电源，还通过电阻R15分别连接单片机；
电阻R13第一端连接输入输出开关控制电路；电阻R13第二端分别连接电容C2第一端和三极管Q12基极连接；三极管Q12集电极通过电阻R14接电源以及与电阻R16第一端连接；电阻R16第二端和电容C3第一端分别连接输出开关控制电路；
电容C1第二端、三极管Q11发射极、电容C2第二端、三极管Q12发射极以及电容C3第二端分别接地。


4.根据权利要求3所述的总线地址自动检测装置，其特征在于，
通过R11与C1以及R13与C2分别组成脉冲输入检测电路中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马士龙，包继华，姜雪，郑昆鹏，周生朋，邵学赞，成祥宁，
申请(专利权)人：山东科大机电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37