专利名称：空调器及其rs485总线系统以及总线系统控制方法
空调器及其RS485总线系统以及总线系统控制方法
技术领域：
本发明涉及工业控制领域，特别是关于一种空调领域的RS485总线系统。
背景技术：
RS485总线由于具有传输距离远、抗干扰能力强、成本低等优点，广泛应用于工业控制、空调等领域。在空调的低功耗小型终端设备如线控器，所述线控器和内机主板进行通讯，并且线控器需由主板供电，这样就需要四根线连接主板与线控器，其中两根为电源线，即主板给线控器供电，另外两根为通讯线。现有技术四线连接结构所存在的问题是:需要单独的两根电源线，电缆耗材较多，增加了成本；接线时，四根线需要辨认顺序，增加工程布线的难度和增加出错的概率。因此，提供成本低、布线简单、安装容易、故障率低的RS485总线系统。
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发明内容
本发明的目的在于提供一种布线简单、安装容易、故障率低的RS485总线系统。本发明的另一目的在于提供一种成本低、布线简单、安装容易、故障率低的空调。该空调采用所述RS485总线系统。本发明的再一目的在于提供一种布线简单、故障率低的总线系统控制方法。为实现本发明目的，提供以下技术方案:
本发明提供一种RS485总线系统，其包括相连接的供电方电路和取电方电路，该供电方电路包括连接线控器电缆的两芯针座CN2，该两芯针座CN2 —端连接地接口，一端与电源接口接通，该供电方电路还包括连接MCU的IO的控制端；该取电方电路包括，连接主板电缆的两芯针座CN1，该两芯针座CNl的两脚交连接到整流桥，经整流桥后连接储能电容和电源芯片，该供电方电路和取电方电路的两芯针座CNl和CN2还分别连接通讯电路。本发明RS485总线系统采用分时复用技术，只需要两根线连接，能够同时实现线控器的供电与通讯。具体控制逻辑为上电后主板向通讯线上加载24V的直流电压，线控器上的储能电容此时开始充电，一定时间后线控器上的储能电容充电达到额定电压可以开始正常工作，然后主板通过控制电路断开供电电源，此时通讯线上没有电源电压，可以进行正常的RS485通讯，线控器依靠自身储能电容储存的电量放电工作，一个循环的通讯之后又进行充电，依次循环。经过整流桥后输出到储能电容的两端极性是固定的，因此可以解决电源极性问题，两根线的连接没有极性要求，可以随意接线，而无需像现有技术四芯线那样需要详细区分，使安装难度增加，并且有接错线导致通讯故障的危险。故此，本发明的技术方案大大降低了工程安装难度，布线简单，且故障率低。该储能电容可以根据实际需要调整容量，或采用多个电容并联增加容量。该电源芯片优选为LM2574N的DC-DC电源芯片。该通讯电路的通讯芯片优选采用无极性485芯片。本发明还提供一种采用所述的RS485总线系统的空调，该空调包括主板和线控器，该主板线缆连接RS485总线系统的取电方电路的两芯针座CN1，该线控器连接RS485总线系统的供电方电路的两芯针座CN2。本发明还提供一种总线系统控制方法，该方法使用了如上所述的RS485总线系统，包括如下步骤:
控制MCU输入电平值；
当控制MCU输入高电平时，控制电源接口与24V电源接通，控制接地接口与地连接，取电方电路停止通讯，所述储能电容进行取电；
当控制MCU输入低电平时，控制电源接口与24V电源断开，控制接地接口与地断开，所述储能电容放电，取电方电路进行通讯。对比现有技术，本发明具有以下优点:
本发明针对现有技术存在的弊端，提出一种包含有供电方电路和取电方电路的无极性RS485总线系统以及该总线系统控制方法，针对较低功耗的小型终端设备采用两芯线完成提供电源和通讯的功能，且不需像传统RS485 —样区分A、B线，降低一半的电缆成本；并且两根线没有极性，可随意接，不像原来四芯线，需要详细区分，接错将导致通讯故障，本发明大大降低了工程安装难度和故障率。采用所述RS485总线系统的空调成本低、布线简单、安装容易、故障率低。
图1为本发明RS485总线系统供电方电路示意 图2为本发明RS485总线系统取电方电路示意 图3为本发明空调主板与线控器通过两芯线连接的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图广2，本发明RS485总线系统包括相连接的供电方电路和取电方电路。如图1所示，该供电方电路包括连接线控器电缆的两芯针座CN2，其控制端control端连接MCU的10，当MCU输出高电平时，电源接口 Vin与24V电源接通，并与两芯针座CN2的I脚导通，此时总线上有24V的电源；地接口与两芯针座CN2的2脚导通，并与地连接；此时为供电时间，取电方可通过总线取电，不能进行通讯；iMCU输出低电平时，Vin、GND分别与24V电源和GND断开，此时总线上没有额外的供电电源，可进行正常通讯。如图2所示，该取电方电路包括连接主板电缆的两芯针座CNl，该两芯针座CNl的两脚(I脚、2脚)交连接到整流桥进行整流和隔离，经整流桥后连接储能电容和电源芯片，此时无论CNl的I脚连接的是CN2的I脚或2脚，即输入的I或2是电源或地中的任意一端，经过整流桥后输出到储能电容Cl的两端极性是固定的，因此可以解决电源极性问题，两根线的连接没有极性要求。该供电方电路和取电方电路的两芯针座CNl和CN2还分别连接通讯电路，该通讯电路的通讯芯片采用无极性485芯片。Cl为储能电容(可根据实际需要调整容量或采用多个电容并联增加容量)，通讯器件依靠储能电容上的电量提给线控器供电。储能电容上的电压可充到约22V，LM2574N为DC-DC电源芯片，通过该芯片及外围电路将输入在8-22V直流电压转换为稳定的5V直流电压，提供给线控器上的MCU、通讯芯片等器件工作。本发明RS485总线系统采用分时复用技术，只需要两根线连接，能够同时实现线控器的供电与通讯。具体控制逻辑为上电后主板向通讯线上加载24V的直流电压，线控器上的储能电容此时开始充电，一定时间后线控器上的储能电容充电达到额定电压可以开始正常工作，然后主板通过控制电路断开供电电源，此时通讯线上没有电源电压，可以进行正常的RS485通讯，线控器依靠自身储能电容储存的电量放电工作，一个循环的通讯之后又进行充电，依次循环。请参阅图3，采用本发明所述的RS485总线系统的空调，该空调包括主板和多个线控器，该主板线缆连接RS485总线系统的取电方电路的两芯针座CNl，该线控器连接RS485总线系统的供电方电路的两芯针座CN2。该线控器的数量可根据工程需要为I个到多个。主板和线控器之间通过两芯线连接，主板既能给线控器供电，也能与线控器进行通讯。主板为机组的主控单元，负责控制空调的运行和故障检测，将机组状态、温度、故障信息等参数通过RS485通讯发给线控器显示；线控器为人机界面，其主要功能是提供用户输入，如开关机、温度设定、风速设定、定时、睡眠等设置，接收主板的通讯数据并显示空调的运行状态和故障信息，同时将用户输入的参数通过通讯传输给主板。以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。
权利要求
1.一种RS485总线系统，其特征在于，其包括相连接的供电方电路和取电方电路，该供电方电路包括连接线控器电缆的两芯针座CN2，该两芯针座CN2 —端连接地接口，一端与电源接口接通，该供电方电路还包括连接MCU的IO的控制端；该取电方电路包括连接主板电缆的两芯针座CN1，该两芯针座CNl的两脚交连接到整流桥，经整流桥后连接储能电容和电源芯片，该供电方电路和取电方电路的两芯针座CNl和CN2还分别连接通讯电路。
2.如权利要求1所述的RS485总线系统，其特征在于，该储能电容采用多个电容并联。
3.如权利要求1所述的RS485总线系统，其特征在于，该电源芯片为LM2574N的DC-DC电源芯片。
4.如权利要求1所述的RS485总线系统，其特征在于，该通讯电路的通讯芯片采用无极性485芯片。
5.一种空调，该空调包括主板和线控器，其特征在于，其采用如权利要求f 4任一项所述的RS485总线系统，该主板线缆连接RS485总线系统的取电方电路的两芯针座CN1，该线控器连接RS485总线系统的供电方电路的两芯针座CN2。
6.一种总线系统控制方法，其特征在于使用了如权利要求1到4任意一项所述的RS485总线系统，包括: 控制MCU输入电平值； 当控制MCU输入高电平时，控制电源接口与24V电源接通，控制接地接口与地连接，取电方电路停止通讯，所述储能电容进行取电； 当控制MCU输入低电平时，控制电源接口与24V电源断开，控制接地接口与地断开，所述储能电容放电，取电方电路进行通讯。
全文摘要
本发明提供一种RS485总线系统，其包括相连接的供电方电路和取电方电路，该供电方电路包括连接线控器电缆的两芯针座CN2，该两芯针座CN2一端连接地接口，一端与电源接口接通，该供电方电路还包括连接MCU的IO的控制端，该取电方电路包括连接主板电缆的两芯针座CN1，该两芯针座CN1的两脚交连接到整流桥，经整流桥后连接储能电容和电源芯片，该供电方电路和取电方电路的两芯针座CN1和CN2还分别连接通讯电路。本发明还提供一种总线系统控制方法，该方法使用了所述的RS485总线系统控制MCU输入电平值，进而控制取电方电路通讯与否，以及储能电容进行取电或放电。本发明针对较低功耗的小型终端设备采用两芯线完成提供电源和通讯的功能，降低一半的电缆成本，且大大降低了工程安装难度和故障率。
文档编号G05B19/418GK103162372SQ20111041076
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者吴学伟, 赵志刚, 唐政清, 邹宏亮 申请人:珠海格力电器股份有限公司