专利名称：两线无极性连接供电及通信电路的制作方法
技术领域：
本发明的目的在于通过电源线进行脉冲调制达到在两线上既提供电源又能数据 通信的电路。
背景技术：
在家电(如壁挂炉，热水器等)，太阳能等使用遥控器领域，由于产品的安装及 使用环境的要求不但主机本体与人工界面——遥控器是分开的，而且分隔距离相对较远 (100米以内)、有障碍物(多层墙)。主机本体与遥控器之间的通讯一直是采用RS-232或 简单的串口异步通讯电路实现。采用传统的RS-232或简单的串口异步通讯电路除需要有两根通信线从主机连接 到遥控器作为它们之间通讯用以外，还必须另外连接电源线到遥控器作供电用，并且供电 电源线为有极性连接。上述传统连接方式，不但连接线多而且还得按规定连接，造成线缆成本高而且对 施工人员安装技术的要求也较高。另若由主机通过线缆向操作器提供直接的电源连接，过 长的电源线易受空间干挠，会造成工作不正常。因此，有必要改进传统的主机体与遥控器之间的通讯电路来节省线缆成本及降低 对施工人员在安装技术上的要求。
发明内容
本发明的目的在于通过在主机体上增加LC2通讯模块，在遥控器上增加LCl通讯 模块，再通过简单的二线在主机体与遥控器之间无极性连接便可以实现电源供电及发送和 接收各种状态及命令数据。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种两线无极性连接供电及通信的电路，它包括有电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、 R8、R9、RIO、Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、电容 Cl、C2、C3、EC1、二极管 Dl、D2、DZl、DZ2、三极管 Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、三端稳压器 Ul 和整流桥 BDl。主机部份LC2通过QlO调整管限流，防止两连接线短路造成过载对电路的损坏。遥控器部份LCl采用桥式整流对二线送来的电能及信号进行无极性转换，然后通 过Dl对ECl电容充电滤波并通过Ul电压调整器得到相应有直流电源。LC2对LCl的信号传输是通过Q6和Q2的导通和截止时的信号变化将传输信号送 出。此脉冲信号发送到LCl后通过DZ1、Q3、Q4形成LCl的接收信号。LCl对LC2的信号传输是通过Ql导通和关断将信号线电平拉低、变高，形成发送信 号，此变化的脉冲信号通过DZ2、Q8、Q7形成LC2的接收信号。
本发明两线无极性连接供电及通信的电路由以下的实施例及附图给出。图1为传统的RS-232电路原理图。图2是本发明两线无极性连接供电及通信的电路电路中LCl和LC2电路原理图。
以下将对本发明两线无极性连接供电及通信的电路的电路结合实施例作进一步 详细描述，其电路原理图如图2所示。各元器件采用的选值为R1阻值为5006欧姆，R2阻值为510欧姆，R3、R4、R5、R15、 R16、R17阻值为10000欧姆，R6阻值为4. 7欧姆，R7、R8、R9阻值为47000欧姆，R10、R11阻 值为4007欧姆，R12阻值为2000欧姆，R13阻值为15000欧姆，R14阻值为100欧姆，R18阻 值为20000欧姆，R19、R20阻值为20000欧姆；C1、C2型号为103/50V, C3型号为104/50V, ECl 型号为 470uF/35V ；Dl 型号为 1N4148, D2 型号为 IN 4937，DZl 型号为 8. 2V-0. 5ff, DZ2 型号为 8V2-0. 5W ；Ql、Q2 型号为 S8050, Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8 型号为 BC846B, Q9 型号为 BC856B, QlO 型号为 TIP127 ；Ul 型号为 MC7805CDT ；BDl 型号为 S250。R6、Q9、Q10、R12构成了一个限流电路，把通讯两线上的最大电流限制在Imax = 0. 7V/4. 7 Ω 149mMQ9的Ube 0. 7V)。当两线电流Iline < Imax时，若M-TxD输出高电平， Q9截止，QlO饱和导通，+12V经过R6和QlO的CE极接到两线上，两线电压Uline 11V，若 M-TxD输出低电平时，Q9、QlO均截止，+12V和两线断开，两线电SUline OV ；当Iline = Imax 时，若M-TxD输出高电平，Q9、Q10工作在放大区，两线上电压Uline ImaxXIad，若M-TxD输 出低电平，Q9、QlO截止两线电压Uline ^ OV。此通讯电路需要配合一定的软件时序1、采用半双工通讯方式，即主要发送数据 时不接收数据M-RxD为高阻态，遥控器只接数据而不发送数据，R-TxD保持为“ 1” ；同样，主 板在接收数据时不发送数据，M-TxD保持为“1”，遥控器只发送不接收数据，R-RxD为高阻 态。2、空闲状态时M-TxD保持为“1”，R-TxD保持为“1”，以保证给遥控器提供电能。3、通 讯过程中空闲时间应尽量多，且空闲时间和通讯。4、系统上电后应根据遥控器的负载大小 保持一段时间的“空闲状态”，以保证遥控器上的储能电容ECl充满电，使通讯数据不丢失。以下为主板往遥控器上发送TTL高电平即数据“1”的过程当T)(D被置“1”后，Q5、Q6饱和导通Q2截止，通讯两线输出电压。两线上的电压 经过BDl全波整流后给ECl充电，直到DZl两端电压高于8. 2V，此时Q3饱和导通，Q4截止， R-RxD 输出 “1”。以下为主板往遥控器上发送TTL低电平即数据“0”的过程当T)(D被置“0”后，Q5、Q6截止Q2饱和导通，通讯两线不输出电压。Cl、C2通过 R14放电，此时Q3截止，Q4饱和导通，R-RxD输出“0”。以下为遥控器向主板发送TTL高电平即数据“1”的过程此时M-TxD —直保持高电平，两线输出电压，R-TxD输出“ 1 ”，Ql、Ql 1截止，两线上 的电压经过BDl全波整流后给ECl充电，直到DZ2两端电压高于8. 2V时Q8饱和导通，Q7截 止，M-RxD输出1。以下为遥控器向主板发送TTL低电平即数据“0”的过程此时M-TxD —直保持高电平，两线输出电压，R-TxD输出“ 1 ”，Ql、Ql 1饱和导通，两 线上的电流经过Ql流到地，此时Iline = Imax，Uline = UCE, Q8截止，Q7饱和导通，M-RxD输出 “0”。
权利要求
1.一种两线无极性连接供电及通信的电路，用于遥控器和主机之间的通信以及给遥控 器提供电源，其特征在于此电路中包括与主机端相连接的LC2电路和与遥控器端相连接 的LCl电路。
2.如权利要求1所述的一种两线无极性连接供电及通信的电路，其特征在于LCl电 路与LC2电路通过电缆相连，从LCl的ACl和AC2点与LC2的ACl和AC2点相连，无极性区别。
3.如权利要求1所述的一种两线无极性连接供电及通信的电路，其特征在于LC1电路 中有一整流桥BDl，将LC2通过两线传来的电能及信号进行无极性转换，然后通过Dl对ECl 电容充电滤波并通过Ul电压调整器得到相应直流电源；LCl通过Ql导通和关断将信号线 电平拉低、变高，形成发送信号发送到LC2。
4.如权利要求1所述的一种两线无极性连接供电及通信的电路，其特征在于LC2通过 Q6和Q2的导通和截止时的信号变化将传输信号送出到LCl。LCl通过Ql和Qll的导通和 截止时的信号变化将传输信号送出到LC2。LC2通过Q7和Q8的导通和截止来接收来自LCl 的信号。LCl通过Q3和Q4的导通和截止接收来自LC2的信号。
全文摘要
一种两线无极性连接供电及通信的电路，应用于家电(如壁挂炉，热水器等)，太阳能等使用遥控器领域。它包括连接在主机端上的LC2模块电路和连接在遥控器端上的LC1模块电路，LC1电路与LC2电路之间使用电缆连接，长度可以为50米甚至更长。主机部分LC2通过Q10调整管限流，防止两连接线短路造成过载对电路的损坏；遥控器部分LC1采用桥式整流对二线送来的电能及信号进行无极性转换，并且通过D1对EC1电容充电滤波并通过U1电压调整器得到相应有直流电源。解决了传统连接方式中连接线多且还得按规定连接，降低线缆成本及对施工人员在安装技术上的要求。
文档编号H02M7/12GK102044139SQ20091011055
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者苏菠 申请人:深圳市合信达控制系统有限公司