一种PWM通信接口电路制造技术

本申请公开了一种PWM通信接口电路，用于降低通信接口电路的制作成本。本申请包括：上位机、PWM总线、接口电路、地线、PWM_IN信号线、PWM_OUT信号线和下位机；接口电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、系统供电电源VS和三极管Q1；上位机分别与PWM总线和地线连接；电阻R1分别与PWM总线和系统供电电源VS连接；电阻R2分别与PWM总线和PWM_IN信号线连接；电阻R3分别与地线和PWM_IN信号线连接；电阻R4分别与PWM_OUT信号线和三极管Q1的基极连接；三极管Q1的集电极连接PWM总线，发射极连接地线；下位机分别与PWM_IN信号线、PWM_OUT信号线和地线连接。连接。连接。

【技术实现步骤摘要】
一种PWM通信接口电路


[0001]本申请实施例涉及电路通信
，尤其涉及一种PWM通信接口电路。

技术介绍

[0002]现有技术中，PWM通信在泵类、发电机等产品中具有广泛的应用，常见的PWM通信接口电路为单工通信、半双工通信接口电路。在单工传输模式中，通信是单向；在半双工传输模式下，通信是双向的，两个连接的设备可以互换使用通信通道。
[0003]在单工传输模式下，发送方和接收方之间的通信只发生在一个方向上。发送方只能发送数据，接收方只能接收数据，接收方无法回复发送方。单工传输可以被认为是一条单向道路，其中信号只在一个方向上传输——不允许来自相反方向的信息通过。以键盘和显示器的关系为例，键盘只能将输入发送到显示器，显示器只能接收输入并显示在屏幕上。显示器无法回复或发送任何反馈到键盘。半双工的模式下，发送方和接收方之间的通信在总线上双向进行，但一次只能进行一个。发送者和接收者都可以发送和接收信息，但在任何给定时间只允许一个发送，一个接收。半双工通信虽然只能分时发送和接收信息，但只要发送和接收转换的频率足够快，即可满足大多数控制系统的通信按要求。
[0004]无论单工通信还是双工通信，都需要有接口电路将总线上的信号转化为控制芯片可识别的信号，现有半双工通信接口电路往往比较复杂，需要使用较多高精度的元器件来配合使用，大大的增加了生产成本。

技术实现思路

[0005]本申请公开了一种PWM通信接口电路，用于降低通信接口电路的制作成本。
[0006]本申请第一方面提供了一种PWM通信接口电路，包括：
[0007]上位机、PWM总线、接口电路、地线、PWM_IN信号线、PWM_OUT信号线和下位机；
[0008]接口电路位于上位机与下位机之间，并通过PWM总线、地线、PWM_IN信号线、PWM_OUT信号线连接；
[0009]接口电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、系统供电电源VS和三极管Q1；
[0010]上位机的输出端与PWM总线连接；
[0011]上位机的接地端和地线连接；
[0012]电阻R1为上拉电阻R1，上拉电阻R1的第一端与PWM总线连接；
[0013]上拉电阻R1的第二端与系统供电电源VS连接；
[0014]电阻R2为分压电阻R2，分压电阻R2的第一端与PWM总线连接；
[0015]分压电阻R2的第二端与PWM_IN信号线连接；
[0016]电阻R3为分压电阻R3，分压电阻R3的第一端与PWM_IN信号线连接；
[0017]分压电阻R3的第二端与地线连接；
[0018]电阻R4的第一端与PWM_OUT信号线连接；
[0019]电阻R4的第二端与三极管Q1的基极连接；
[0020]三极管Q1的集电极与PWM总线连接；
[0021]三极管Q1的发射极与地线连接；
[0022]下位机的PWM信号捕获接口与PWM_IN信号线连接；
[0023]下位机的PWM信号发送接口与PWM_OUT信号线连接；
[0024]下位机的接地端口与地线连接。
[0025]可选的，分压电阻R2的阻值大于上拉电阻；
[0026]分压电阻R3的阻值大于上拉电阻R1。
[0027]可选的，下位机的核心处理器为MCU芯片或FPGA芯片；
[0028]当下位机的核心处理器为MCU芯片时，上拉电阻R1、分压电阻R2和分压电阻R3的阻值比例满足R3/(R1+R2+R3)≥VIH/VSMIN，VIH为MCU芯片的数字信号电平中判定为高的阈值，VSMIN为PWM通信接口电路的系统维持运行的工作电压的最小值。
[0029]可选的，接口电路还包括稳压二极管D2；
[0030]稳压二极管D2的第一端与PWM_IN信号线连接；
[0031]稳压二极管D2的第二端与地线连接。
[0032]可选的，稳压二极管D2的钳位电压与MCU的数字信号高电平相匹配。
[0033]可选的，接口电路还包括TVS器件D1；
[0034]TVS器件D1的第一端与PWM总线连接；
[0035]TVS器件D1的第二端与地线连接。
[0036]可选的，上位机为汽车ECM或PC电脑，上位机的输出端设置为开漏结构。
[0037]可选的，上位机的输出端的开漏结构为MOSFET M1；
[0038]MOSFET M1的漏极与PWM总线连接；
[0039]MOSFET M1的源极与地线连接。
[0040]可选的，接口电路还包括滤波电容C1；
[0041]滤波电容C1的第一端与PWM总线连接；
[0042]滤波电容C1的第二端与地线连接；
[0043]可选的，接口电路还包括滤波电容C2；
[0044]滤波电容C2的第一端与PWM_IN信号线连接；
[0045]滤波电容C2的第二端与地线连接。
[0046]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0047]本申请中，PWM通信接口电路具体包括上位机、PWM总线、接口电路、地线、PWM_IN信号线、PWM_OUT信号线和下位机；接口电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、系统供电电源VS和三极管Q1；上位机分别与PWM总线和地线连接；电阻R1分别与PWM总线和系统供电电源VS连接；电阻R2分别与PWM总线和PWM_IN信号线连接；电阻R3分别与地线和PWM_IN信号线连接；电阻R4分别与PWM_OUT信号线和三极管Q1的基极连接；三极管Q1的集电极连接PWM总线，发射极连接地线；下位机分别与PWM_IN信号线、PWM_OUT信号线和地线连接。上位机向下位机传输信号时，PWM_OUT信号线需置为低电平。上位机内MOSFET M1导通时，PWM总线的电位被拉低至地线，上位机内MOSFET M1关断时，PWM总线电位经上拉电阻R1被拉高至VS，由此PWM总线上产生低电平为0，高电平为VS的PWM信号。上位机通过控制MOSFET M1导通和关断的状态，从而控制PWM总线上的电平状态，以发送PWM信号指令。PWM总线信号经分压电阻R2
和分压电阻R3分压之后，降压为下位机接口可读取的输入信号PWM_IN，PWM_IN信号与PWM总线信号相位相同，下位机内部通过解析PWM_IN信号，从而获取上位机的指令。下位机向上位机传输信号时，PWM_OUT信号线置为高电平。下拉三极管Q1导通，PWM总线被拉低。下位机将PWM总线信号拉低，向上位机传输信号。上述信号传递过程，辅以相应的通信协议，上位机和下位机可以分时捕获彼此发送的信号，实现半双工通信功能。并且整个半双工通信接口电路的元器件和连接方式简易，大大的降低了生产成本。
附图说明
[0048]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PWM通信接口电路，其特征在于，包括：上位机、PWM总线、接口电路、地线、PWM_IN信号线、PWM_OUT信号线和下位机；所述接口电路位于所述上位机与所述下位机之间，并通过所述PWM总线、地线、所述PWM_IN信号线、所述PWM_OUT信号线连接；所述接口电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、系统供电电源VS和三极管Q1；所述上位机的输出端与所述PWM总线连接；所述上位机的接地端和所述地线连接；所述电阻R1为上拉电阻R1，所述上拉电阻R1的第一端与所述PWM总线连接；所述上拉电阻R1的第二端与所述系统供电电源VS连接；所述电阻R2为分压电阻R2，所述分压电阻R2的第一端与所述PWM总线连接；所述分压电阻R2的第二端与所述PWM_IN信号线连接；所述电阻R3为分压电阻R3，所述分压电阻R3的第一端与所述PWM_IN信号线连接；所述分压电阻R3的第二端与所述地线连接；所述电阻R4的第一端与所述PWM_OUT信号线连接；所述电阻R4的第二端与所述三极管Q1的基极连接；所述三极管Q1的集电极与所述PWM总线连接；所述三极管Q1的发射极与所述地线连接；所述下位机的PWM信号捕获接口与所述PWM_IN信号线连接；所述下位机的PWM信号发送接口与所述PWM_OUT信号线连接；所述下位机的接地端口与所述地线连接。2.根据权利要求1所述的PWM通信接口电路，其特征在于，所述分压电阻R2的阻值大于所述上拉电阻；所述分压电阻R3的阻值大于所述上拉电阻R1。3.根据权利要求2所述的PWM通信接口电路，其特征在于，所述下位机的核心处理器为MCU芯片或FPGA芯片；当所述下位机的核心处理器为MCU芯片时，所述上拉电阻R1、所述分压电阻R2和所述分压电阻R3的阻值比例满足R3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王为，谢驰，万金龙，李铭，苟浩，邓入川，
申请(专利权)人：贵州恒芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：