一种主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法，所述方法包括：构建主从机网络；当主机向从机发送高/低电平数据信号时，由主机控制其输出电平状态呈相反的低/高电平状态并以此激活从机在本地完成对应的高/低电平数据信号接收处理；当从机向主机发送高/低电平数据信号时，在确认主机的输出电平状态为高电平状态的前提下，由从机根据数据信号的高/低电平特征在本地完成对应设置并由主机根据主机内电流采样电阻R

【技术实现步骤摘要】
一种主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法


[0001]本专利技术涉及电子电路和通讯
，特别涉及一种主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法。

技术介绍

[0002]以电力线为数据总线的电子设备只有电源接口、没有冗余的通讯接口，这类电子设备以电力线为数据总线进行数据传输、对应的数据传输协议有电力线载波(Power Line Carrier，PLC)通讯协议、Powerbus总线协议等。我们在实践中发现，类似PLC、Powerbus这样的电力线数据传输协议都是基于调制解调方式实现的，也就是说在主从机电子设备的收发端都要增加对应的信号调制解调模块，而这类信号调制解调模块的实现难度和实现成本都很高。若将这类电子设备应用在短距离、调度简单的运维网络(诸如智能家居、智能楼宇、智能小区等)中其缺点也是明显的：开发周期长、造价高、系统运维成本高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法；构建一个由一个主机和多个从机构成的主从机网络，并基于两条电力线实现主机到各个从机的连接；并为该主从机网络设计一种用于在主从机之间实现高/低电平数据信号收发的处理机制，该处理机制通过发送方(主机/从机)对电力线的状态(输出电平状态/电力线电流状态)进行调控来引发接收方(从机/主机)的电学状态发生对应改变(从机的输入电平状态发生改变/主机的电流采样电阻的电压发生改变)、再由接收方根据改变后的状态在本地确认当前是处于高电平数据信号接收状态还是低电平数据信号接收状态并完成对应的高/低电平数据信号接收。本专利技术这种处理方式，不用对电力线进行复杂的调制解调操作，可以达到降低主/从机实现难度与实现成本的目的；将以本专利技术为基础实现的主/从机应用到短距离、调度简单的运维网络(诸如智能家居、智能楼宇、智能小区等)中可以缩短开发周期、降低系统造价和运维成本。
[0004]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法，所述方法包括：
[0005]构建主从机网络；所述主从机网络包括一个主机、多个从机、第一电力线和第二电力线；所述主机包括第一、第二主机接入端，所述第一、第二主机接入端分别与对应的所述第一、第二电力线连接；所述从机包括第一、第二从机接入端，所述第一、第二从机接入端分别与对应的所述第一、第二电力线连接；
[0006]当所述主机向所述从机发送高/低电平数据信号时，由所述主机控制其输出电平状态呈相反的低/高电平状态并以此激活所述从机在本地完成对应的高/低电平数据信号接收处理；
[0007]当所述从机向所述主机发送高/低电平数据信号时，在确认所述主机的输出电平状态为高电平状态的前提下，由所述从机根据数据信号的高/低电平特征在本地完成对应
设置并由所述主机根据主机内电流采样电阻R
S
的采样电压进行数据信号接收处理。
[0008]优选的，所述主机除所述第一、第二主机接入端之外，还包括电源模块、晶振源、主机主控模块、信号处理模块和所述电流采样电阻R
S
；
[0009]所述电源模块分别与所述晶振源、所述主机主控模块和所述信号处理模块连接；所述电源模块用于分别向所述晶振源、所述主机主控模块和所述信号处理模块供电；
[0010]所述晶振源与所述主机主控模块连接；所述晶振源用于向所述主机主控模块提供外部时钟信号源；
[0011]所述电流采样电阻R
S
的两侧记为对应的第一、第二侧端口，其中，第一侧端口与所述主机主控模块的第一主机输出信号端连接、第二侧端口与所述第一主机接入端连接；
[0012]所述信号处理模块与所述电流采样电阻R
S
的第一、第二侧端口分别连接，还与所述主机主控模块的第一主机输入信号端连接；
[0013]所述信号处理模块用于对所述电流采样电阻R
S
的两侧电压进行测量生成对应的采样电压，并根据所述采样电压进行高低电平数据信号识别输出对应的识别信号向所述主机主控模块的所述第一主机输入信号端发送；
[0014]所述主机主控模块用于处理数据信号发送的端口包括所述第一主机输出信号端和第二主机输出信号端，用于处理数据信号接收的端口为所述第一主机输入信号端；所述第二主机输出信号端与所述第二主机接入端连接。
[0015]进一步的，所述根据所述采样电压进行高低电平数据信号识别输出对应的识别信号向所述主机主控模块的所述第一主机输入信号端发送，具体包括：
[0016]所述信号处理模块对预设的处理模式进行识别；所述处理模式包括第一、第二模式；
[0017]当所述处理模式为第一模式时，将所述采样电压输入内置的模数转换器进行转换输出对应的第一转换值；并对所述第一转换值是否满足预设的高电平转换值范围进行识别；若所述第一转换值满足所述高电平转换值范围，则设置对应的第一电平状态为高电平状态；若所述第一转换值不满足所述高电平转换值范围，则对所述第一转换值是否满足预设的低电平转换值范围进行识别，若满足则设置对应的第一电平状态为低电平状态，若不满足则设置对应的第一电平状态为异常电平状态；
[0018]当所述处理模式为第二模式时，将所述采样电压输入内置的第一电压比较器并由所述第一电压比较器基于预设的高电平参考电压对所述采样电压进行比较、并在所述采样电压超过所述高电平参考电压时输出对应的第一比较结果为真、并在所述采样电压未超过所述高电平参考电压时输出对应的所述第一比较结果为假；并对所述第一比较结果进行识别；若所述第一比较结果为真，则设置对应的第一电平状态为高电平状态；若所述第一比较结果为假，则将所述采样电压输入内置的第二电压比较器并由所述第二电压比较器基于预设的低电平参考电压对所述采样电压进行比较、并在所述采样电压未超过所述低电平参考电压时输出对应的第二比较结果为真、并在所述采样电压超过所述低电平参考电压时输出对应的所述第二比较结果为假，并在所述第二比较结果为真时设置对应的所述第一电平状态为低电平状态，并在所述第二比较结果为假时设置对应的所述第一电平状态为异常电平状态；所述第一、第二电压比较器都包括两个输入端和一个输出端；所述第一电压比较器的两个输入端中一个用于输入所述采样电压、另一个用于输入所述高电平参考电压，所述第
一电压比较器的输出端用于输出所述第一比较结果；所述第二电压比较器的两个输入端中一个用于输入所述采样电压、另一个用于输入所述低电平参考电压，所述第二电压比较器的输出端用于输出所述第二比较结果；所述第一、第二比较结果的取值包括真、假两种取值；
[0019]当得到的所述第一电平状态不为异常电平状态时，将所述第一电平状态作为输出的所述识别信号向所述主机主控模块的所述第一主机输入信号端发送。
[0020]优选的，所述从机除所述第一、第二从机接入端之外，还包括由第一、第二、第三和第四二极管D1、D2、D3、D4组成的整流模块，第一、第二场效应管MOS1、MOS2，第一、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法，其特征在于，所述方法包括：构建主从机网络；所述主从机网络包括一个主机、多个从机、第一电力线和第二电力线；所述主机包括第一、第二主机接入端，所述第一、第二主机接入端分别与对应的所述第一、第二电力线连接；所述从机包括第一、第二从机接入端，所述第一、第二从机接入端分别与对应的所述第一、第二电力线连接；当所述主机向所述从机发送高/低电平数据信号时，由所述主机控制其输出电平状态呈相反的低/高电平状态并以此激活所述从机在本地完成对应的高/低电平数据信号接收处理；当所述从机向所述主机发送高/低电平数据信号时，在确认所述主机的输出电平状态为高电平状态的前提下，由所述从机根据数据信号的高/低电平特征在本地完成对应设置并由所述主机根据主机内电流采样电阻R
S
的采样电压进行数据信号接收处理。2.根据权利要求1所述的主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法，其特征在于，所述主机除所述第一、第二主机接入端之外，还包括电源模块、晶振源、主机主控模块、信号处理模块和所述电流采样电阻R
S
；所述电源模块分别与所述晶振源、所述主机主控模块和所述信号处理模块连接；所述电源模块用于分别向所述晶振源、所述主机主控模块和所述信号处理模块供电；所述晶振源与所述主机主控模块连接；所述晶振源用于向所述主机主控模块提供外部时钟信号源；所述电流采样电阻R
S
的两侧记为对应的第一、第二侧端口，其中，第一侧端口与所述主机主控模块的第一主机输出信号端连接、第二侧端口与所述第一主机接入端连接；所述信号处理模块与所述电流采样电阻R
S
的第一、第二侧端口分别连接，还与所述主机主控模块的第一主机输入信号端连接；所述信号处理模块用于对所述电流采样电阻R
S
的两侧电压进行测量生成对应的采样电压，并根据所述采样电压进行高低电平数据信号识别输出对应的识别信号向所述主机主控模块的所述第一主机输入信号端发送；所述主机主控模块用于处理数据信号发送的端口包括所述第一主机输出信号端和第二主机输出信号端，用于处理数据信号接收的端口为所述第一主机输入信号端；所述第二主机输出信号端与所述第二主机接入端连接。3.根据权利要求2所述的主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法，其特征在于，所述根据所述采样电压进行高低电平数据信号识别输出对应的识别信号向所述主机主控模块的所述第一主机输入信号端发送，具体包括：所述信号处理模块对预设的处理模式进行识别；所述处理模式包括第一、第二模式；当所述处理模式为第一模式时，将所述采样电压输入内置的模数转换器进行转换输出对应的第一转换值；并对所述第一转换值是否满足预设的高电平转换值范围进行识别；若所述第一转换值满足所述高电平转换值范围，则设置对应的第一电平状态为高电平状态；若所述第一转换值不满足所述高电平转换值范围，则对所述第一转换值是否满足预设的低电平转换值范围进行识别，若满足则设置对应的第一电平状态为低电平状态，若不满足则设置对应的第一电平状态为异常电平状态；
当所述处理模式为第二模式时，将所述采样电压输入内置的第一电压比较器并由所述第一电压比较器基于预设的高电平参考电压对所述采样电压进行比较、并在所述采样电压超过所述高电平参考电压时输出对应的第一比较结果为真、并在所述采样电压未超过所述高电平参考电压时输出对应的所述第一比较结果为假；并对所述第一比较结果进行识别；若所述第一比较结果为真，则设置对应的第一电平状态为高电平状态；若所述第一比较结果为假，则将所述采样电压输入内置的第二电压比较器并由所述第二电压比较器基于预设的低电平参考电压对所述采样电压进行比较、并在所述采样电压未超过所述低电平参考电压时输出对应的第二比较结果为真、并在所述采样电压超过所述低电平参考电压时输出对应的所述第二比较结果为假，并在所述第二比较结果为真时设置对应的所述第一电平状态为低电平状态，并在所述第二比较结果为假时设置对应的所述第一电平状态为异常电平状态；所述第一、第二电压比较器都包括两个输入端和一个输出端；所述第一电压比较器的两个输入端中一个用于输入所述采样电压、另一个用于输入所述高电平参考电压，所述第一电压比较器的输出端用于输出所述第一比较结果；所述第二电压比较器的两个输入端中一个用于输入所述采样电压、另一个用于输入所述低电平参考电压，所述第二电压比较器的输出端用于输出所述第二比较结果；所述第一、第二比较结果的取值包括真、假两种取值；当得到的所述第一电平状态不为异常电平状态时，将所述第一电平状态作为输出的所述识别信号向所述主机主控模块的所述第一主机输入信号端发送。4.根据权利要求2所述的主从机网络基于电力线收发数据信号的处理方法，其特征在于，所述从机除所述第一、第二从机接入端之外，还包括由第一、第二、第三和第四二极管D1、D2、D3、D4组成的整流模块，第一、第二场效应管MOS1、MOS2，第一、第二、第三电阻R1、R2、R3，第五二极管D5，第一、第二电容C1、C2，低压差线性稳压器LDO和从机主控模块；所述整流模块为由所述第一、第二、第三和第四二极管D1、D2、D3、D4组成的整流桥；所述第一、第二二极管D1、D2串联构成对应的第一路串联二极管，所述第三、第四二极管D3、D4串联构成对应的第二路串联二极管；所述第一、第二路串联二极管并联，所述第一、第三二极管D1、D3的正极互联、所述第二、第四二极管D2、D4的负极互联；所述第一、第三二极管D1、D3的正极互联点接地；所述第一、第二二极管D1、D2的串联点与所述第一从机接入端连接；所述第三、第四二极管D3、D4的串联点与所述第二从机接入端连接；所述第二、第四二极管D2、D4的负极互联点分别与所述第一场效应管MOS1的源极、所述第一电阻R1的第一侧端口和所述第五二极管D5的正极连接；所述整流模块的输出节点为所述第二、第四二极管D2、D4的负极互联点，所述整流模块的输出电压为所述输出节点的节点电压记为对应的输出电压V
p
；所述输出电压V
p
的电压电平状态与所述第一、第二从机接入端的输入电平状态对应，所述第一、第二从机接入端的输入电平状态为高电平状态时所述输出电压V
p
的电压电平状态为高电平状态，所述第一、第二从机接入端的输入电平状态为低电平状态时所述输出电压V
p
的电压电平状态为低电平状态；所述第一场效应管MOS1的漏极接地，栅极与所述从机主控模块的第一从机输出信号端连接；所述第一场效应管MOS1在所述第一从机输出信号端处于高电平状态时导通，在所述第一从机输出信号端处于低电平状态时关断；所述第一场效应管MOS1从关断到导通切换时，所述第一电力线上的线上电流增大；所述第一场效应管MOS1从导通到关断切换时，所述
第一电力线上的线上电流减小；所述第一电阻R1与所述第二电阻R2串联，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳豪，曾小光，蒋荟林，曾羿臣，肖龙光，胡坚珉，吴家富，张立明，
申请(专利权)人：忆月启函上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：