一种电流型通讯信号的解析电路和通讯系统技术方案

技术编号:40490327 阅读:3 留言:0更新日期:2024-02-26 19:21
本技术属于电流型通讯信号转换技术领域,具体涉及一种电流型通讯信号的解析电路,用于将通讯设备输出的电流型通讯信号转换为可供单片机解析的数据链路层原始报文,以及一种通讯系统。所述电流型通讯信号的解析电路连接在通讯设备和单片机之间,包括:安全保护模块,一端与通讯设备的输出端连接,另一端接地设置;电信号转换模块,一端分别与通讯设备的输出端,以及安全保护模块的一端连接,另一端接地设置;至少一个解析模块,输入端与电信号转换模块的一端连接,输出端与单片机的信号输入端连接。本技术可适用于不同的电流信号通讯,如PSI5(Peripheral Sensor Interface)通讯、AK协议(Arbeits Kreis protocol)通讯、Modbus通讯等。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电流型通讯信号转换,具体涉及一种电流型通讯信号的解析电路和通讯系统


技术介绍

1、通讯协议是网络设备之间完成通信或服务的基本规则,在航天、汽车、医疗、工控领域应用广泛。电流型通讯因具备远距离传输信号无衰减的优势,成为了诸多设备之间通讯的首选传递方式,如基于曼彻斯特编码传输的加速度传感器,基于ak协议传输的轮速传感器,基于modbus协议传输的长距离遥控plc等。

2、如图1所示的常见电流型通讯信号解析电路,在通讯源端,软件编译特定指令的单片机产生原始通讯信号,经过隔离开关电流源转换后,形成物理层电流型号传输。在接收端,通过电流采样或电平转换等方式,读取相关协议信息。

3、然而目前常见的电流协议信号种类繁多,不同信号存在边沿速率差异、电流挡位(两挡/三挡)差异、协议规则差异等。市面上针对各类协议的解析方案,往往设计成专用的协议解析集成芯片,如各类通讯收发器等。此类方案成本较高,且难以满足多类型平台的使用需求,对于不同的电流协议,往往需要完全不同的芯片选型和内部电路接口设计。

4、此外,电流型协议信号为了节省传输过程的能量损耗,电流值量纲较小,一般不超过ma级别。接收端选用或者芯片内部集成的转换电阻一般通流能力不高,如果发生短电源/过压等非期望故障,往往难以避免会造成电路失效。这对于具备功能安全设计需求的汽车电子,以及高可靠性设计要求的医疗,军工电子领域产生的潜在不良影响,往往是无法接受的。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种电流型通讯信号的解析电路,可适用于不同的电流信号通讯,且制作成本低。同时,还具备安全保护功能,有效保障电路中器件不受损坏。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种电流型通讯信号的解析电路,连接在通讯设备和单片机之间,所述电流型通讯信号的解析电路包括:安全保护模块,一端与所述通讯设备的输出端连接,另一端接地设置;电信号转换模块,一端分别与所述通讯设备的输出端,以及所述安全保护模块的一端连接,另一端接地设置;至少一个解析模块,输入端与所述电信号转换模块的一端连接,输出端与所述单片机的信号输入端连接。

3、根据本技术一具体实施例,所述解析模块包括:第一滤波单元,一端与所述电信号转换模块的一端连接,另一端接地设置;比较器,同相输入端连接在所述第一滤波单元上,反向输入端接入参考电压,输出端与所述单片机的信号输入端连接;其中,所述第一滤波单元的一端作为所述解析模块的输入端,所述比较器的输出端作为所述解析模块的输出端。

4、根据本技术一具体实施例,当所述解析模块为多个时,不同解析模块的第一滤波单元和比较器根据对应的通讯协议类型进行设置。

5、根据本技术一具体实施例,当所述解析模块为多个时,不同解析模块的第一滤波单元和比较器的器件类型相同或不同。

6、根据本技术一具体实施例,所述解析模块还包括:第二滤波单元,一端连接在所述比较器的输出端,另一端接地设置。

7、根据本技术一具体实施例,所述第一滤波单元为rc滤波器,由电阻和电容串联组成;其中,所述电阻的一端与所述电信号转换模块的一端连接,另一端与所述电容的一端连接,所述电容的另一端接地设置;且所述比较器的同相输入端连接在所述电阻和电容的串联连接点上。

8、根据本技术一具体实施例,所述比较器的反相输入端分别通过第一分压电阻接入参考电压,以及通过第二分压电阻接地设置。

9、根据本技术一具体实施例,所述比较器的输出端还通过上拉电阻接入输入电压。

10、根据本技术一具体实施例,所述安全保护模块包括:防护电容,一端与所述通讯设备的输出端连接,另一端接地设置;防护瞬态抑制二极管,一端与所述通讯设备的输出端连接,另一端接地设置。

11、根据本技术一具体实施例,所述电信号转换模块为电流/电压转换电阻,所述电流/电压转换电阻的一端与所述通讯设备的输出端连接,另一端接地设置。

12、根据本技术一具体实施例,所述电流/电压转换电阻的一侧还串联有开关单元。

13、一种通讯系统,包括多个所述的电流型通讯信号的解析电路,以及多个通讯设备,且每个所述通讯设备的输出端与其对应的所述电流型协议解析电路的输入端连接;所述电流型通讯信号的解析电路的输出端连接在单片机上

14、本技术提供一种电流型通讯信号的解析电路,不同于传统的专用集成芯片,可适用于各类电流信号通讯的解析,兼具应用灵活性,成本低廉性和系统可靠性。电路的整体结构由多个模块搭建而成,可灵活调整模块中器件的参数,以匹配不同电流信号通讯的各项需求,极大提升了各类电流信号识别系统的开发效率。进一步,解析电路中还引入了安全保护模块,可有效防止电路器件因外界不合理输入而产生损坏,提升了整体系统应用的安全性能。此外,解析电路可识别多档位信息的电流信号,还可用于自校验,具有较高的可靠性。

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【技术保护点】

1.一种电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,连接在通讯设备和单片机之间,所述电流型通讯信号的解析电路包括:

2.根据权利要求1所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述解析模块包括:

3.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,当所述解析模块为多个时,不同解析模块的第一滤波单元和比较器根据对应的通讯协议类型进行设置。

4.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,当所述解析模块为多个时,不同解析模块的第一滤波单元和比较器的器件类型相同或不同。

5.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述解析模块还包括:

6.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述第一滤波单元为RC滤波器,由电阻和电容串联组成;

7.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述比较器的反相输入端分别通过第一分压电阻接入参考电压,以及通过第二分压电阻接地设置。

8.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述比较器的输出端还通过上拉电阻接入输入电压。

9.根据权利要求1所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述安全保护模块包括:

10.根据权利要求1所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述电信号转换模块为电流/电压转换电阻,所述电流/电压转换电阻的一端与所述通讯设备的输出端连接,另一端接地设置。

11.根据权利要求10所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述电流/电压转换电阻的一侧还串联有开关单元。

12.一种通讯系统,其特征在于,包括多个权利要求1至11任一项所述的电流型通讯信号的解析电路,以及

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【技术特征摘要】

1.一种电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,连接在通讯设备和单片机之间,所述电流型通讯信号的解析电路包括:

2.根据权利要求1所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述解析模块包括:

3.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,当所述解析模块为多个时,不同解析模块的第一滤波单元和比较器根据对应的通讯协议类型进行设置。

4.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,当所述解析模块为多个时,不同解析模块的第一滤波单元和比较器的器件类型相同或不同。

5.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述解析模块还包括:

6.根据权利要求2所述的电流型通讯信号的解析电路,其特征在于,所述第一滤波单元为rc滤波器,由电阻和电容串联组成;

7.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢欣烁施晨程杨守建王镇
申请(专利权)人:联合汽车电子有限公司
类型:新型
国别省市:

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