总线式通讯电路的制作方法

本发明涉及通讯电路领域，尤其涉及一种总线式通讯电路。

背景技术：

目前智能家居(如洗衣机)上的通讯电路有多种形式。其中，一种为全隔离的通讯方案，其通讯方式采用的是全双工的方式，与之相匹配的通讯协议和标准无法与目前广泛应用的总线式的协议和标准相匹配。另外在实际使用时，出现过主控板与电源板通讯线过长造成通讯受到干扰的情况，隔离效果不理想。另一种为总线式通讯电路，可以挂载多个电脑板，主板上的一个串口可以和挂载的多个电脑板通讯，但是通讯电路不是隔离的，当挂载的电脑板需要和主板电气上需要隔离的时候，便不能使用。

由此可见，现有技术不能够同时满足现有的总线式的通讯协议和标准下使用，且抗干扰能力强两个技术要求。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种总线式通讯电路，以解决不能兼顾总线式通讯及抗干扰能力的问题，满足在总线式通讯基础上实现全隔离以提升抗干扰能力。

本发明提供了一种总线式通讯电路，包括：依次连接的第一信号端、第一三极管、第二三极管、第一光耦、第三三极管、第二信号端、第四三极管、第五三极管、第二光耦以及第六三极管；所述第六三极管的信号输出端连接所述第一信号端；所述总线式通讯电路还包括第七三极管以及第八三级管；所述第七三极管的信号输入端连接所述第一光耦的信号输出端，所述第七三极管的信号输出端连接所述第五三极管的信号输入端；所述第八三极管的信号输入端连接所述第二光耦的信号输出端，所述第八三极管的信号输出端连接所述第二三极管的信号输入端。

此电路还具有以下特点：

所述第一信号端作为信号输入端并且所述第二信号端作为信号输出端时，所述第七三极管的集电极为低电平，所述第二光耦处于隔离断开状态，所述第二信号端与所述第一信号端的信号同为高电平或低电平；

所述第二信号端作为信号输入端并且所述第一信号端作为信号输出端时，所述第八三极管的集电极为低电平，所述第一光耦处于隔离断开状态，，所述第一信号端与所述第二信号端的信号同为高电平或低电平。

此电路还具有以下特点：

所述第七三极管的集电极与所述第五三极管的基极之间串接有第一电阻，所述第一电阻的阻值小于预设阈值；

所述第七三极管的发射极接地。

此电路还具有以下特点：

所述第八三极管的集电极通过第二电阻连接所述第二三极管的基极，所述第二电阻的阻值小于预设阈值；所述第八三极管的发射极接地。

此电路还具有以下特点：

所述第五三极管的集电极连接电源及所述第二光耦的输入端，所述第五三极管的发射极接地；和/或，

所述第二三极管的集电极连接电源及所述第一光耦的输入端，所述第二三极管的发射极接地。

此电路还具有以下特点：

所述第一三极管的基极连接所述第一信号端，所述第一三极管的发射极连接电源，所述第一三极管的集电极连接所述第二三极管的基极；和/或，

所述第三三极管的基极连接所述第一光耦的输出端，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极连接所述第二信号端和所述第四三极管的基极。

此电路还具有以下特点：

所述第四三极管的发射极连接电源，所述第四三极管的集电极连接所述第五三极管的基极；和/或，

所述第六三极管的基极连接所述第二光耦的输出端，所述第六三极管的发射极接地，所述第六三极管的集电极连接电源及所述第一信号端。

此电路还具有以下特点：

所述第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管以及第八三级管的基极支路中的至少一个设置有输入电阻；和/或，

所述第一三极管的发射极、第二三级管的集电极、第四三级管的集电极以及所述第五三极管的集电极中的至少一个设置有输出电阻。

此电路还具有以下特点：

所述第二三极管的集电极、第五三极管的集电极、第六三极管的集电极中的至少一个与电源之间设置有上拉电阻；和/或，

所述第一三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管以及第八三级管的基极与发射极之间均设置有电阻。

此电路还具有以下特点：

还包括电阻和电容并联的阻容电路；所述第二三极管的基极与所述第二三极管的发射极之间设置有所述阻容电路，和/或，所述第三三极管的基极与所述第三三极管的发射极之间设置有所述阻容电路。

本发明提出的总线式通讯电路，通过利用第八三极管在总线式通讯电路发送低电平时，对应将所述第二三极管的信号输入端的电位拉到低电平，对应使所述第一光耦处于断开状态；以及利用第七三极管在总线式通讯电路接收低电平时，将所述第五三极管的信号输入端的电位拉到低电平，对应使所述第二光耦处于断开状态，由此在实现总线通讯的基础上，还实现了抗干扰目的。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了一种总线式通讯电路的电路结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，本实施例一种总线式通讯电路包括：依次连接的第一信号端A、第一三极管P1、第二三极管N2、第一光耦PC1、第三三极管N1、第二信号端E、第四三极管P2、第五三极管N6、第二光耦PC2以及第六三极管N5；第六三极管N5的集电极连接第一信号端A；总线式通讯电路还包括第七三极管N3以及第八三级管N4；第七三极管N3的基极连接第一光耦PC1的输出端，第七三极管N3的集电极连接第五三极管N6的基极；第八三极管N4的基极连接第二光耦PC2的输出端，第八三极管N4的基极连接第二三极管N2的基极。第一信号端A作为信号输入端并且第二信号端E作为信号输出端时，第七三极管N3的集电极为低电平，且第二光耦PC2处于隔离断开状态；第一信号端A及第二信号端E的信号同为高电平或低电平；第二信号端E作为信号输入端并且第一信号端作为信号输出端时，第八三极管N4的集电极为低电平，且第一光耦PC1处于隔离断开状态；第一信号端及第二信号端的信号同为高电平或低电平。

可以理解的是：由于三级管有分为NPN型和PNP型，故每个三极管的具体设置形式可以有不同选择。本实施例中以第一三极管P1及第四三极管P2为NPN型三极管，第二三极管N2、第三三极管N1、第五三极管N6、第六三极管N5、第七三极管N3以及第八三级管N4为PNP型三极管为例进行解释说明。实现本发明的隔离总线通讯目的，各三极管的具体类型、各三极管的各端子连接对象(电阻及电容)及连接对象的阻值可以变化，不应做限定性理解。此外，图1中电源的电压以12V为例进行解释说明，也不应做限定性理解。

具体地，第一三极管P1的信号输入端为基极且连接第一信号端A，发射极连接电源，集电极作为信号输出端连接第二三极管N2的信号输入端。进一步地，第一三极管P1的基极设置有输入电阻R5，第一三极管P1的基极与发射极之间设置有电阻R1，第一三极管P1的发射极设置有输出电阻R6。

第二三极管N2的信号输入端为基极，集电极连接电源及第一光耦PC1的信号输入端，发射极接地。进一步地，第二三极管N2的基极设置有输入电阻R7。第二三极管N2的基极与第二三极管N2的发射极之间设置有阻容电路，该阻容电路包括并联的电容C1和电阻R9。第二三极管N2的集电极与电源之间设置有上拉电阻R2。第二三级管N2的集电极设置有输出电阻R4。

第三三极管N1的信号输入端为基极且连接第一光耦PC1的信号输出端，发射极接地，集电极作为信号输出端连接第四三极管P2的信号输入端。进一步地，第三三极管N1的基极设置有输入电阻R3。第三三极管N1的基极与第三三极管N1的发射极之间设置有阻容电路，该阻容电路包括并联的电容C2和电阻R8。

第四三极管P2的信号输入端为基极，发射极连接电源，集电极作为信号输出端连接第五三极管N6的信号输入端。进一步地，第四三极管P2的基极设置有输入电阻R23。第四三极管P2的基极与发射极之间设置有电阻R16。第四三极管P2的集电极设置有输出电阻R22。

第五三极管N6的信号输入端为基极，集电极连接电源及第二光耦PC2的信号输入端，发射极接地。进一步地，第五三极管N6的基极设置有输入电阻R21。第五三极管N6的基极与发射极之间设置有电阻R25。第五三极管N6的集电极与电源之间设置有上拉电阻R18。第五三极管N6的集电极设置有输出电阻R20。

第六三极管N5的信号输入端为基极且连接第二光耦PC2的信号输出端，发射极接地，集电极连接电源及第一信号端A。进一步地，此外，第六三极管N5的基极设置有输入电阻R19。第六三极管N5的基极与发射极之间设置有电阻R24。第六三极管N5的集电极与电源之间设置有上拉电阻R17。

第七三极管N3的信号输入端为基极；第七三极管的信号输出端为集电极，并通过第一电阻R15连接第五三极管N6的信号输入端，第一电阻的阻值R15小于预设阈值，此预设阈值为预设的第一电阻R15的电阻值，此预设阈值的值可以设置的比较小以保证能将F点的电位拉到地即可，在满足该条件的前提下，具体大小可以根据需要自由设定；第七三极管的发射极接地。此外，第七三极管N3的基极设置有输入电阻R11。第七三极管N3的基极与发射极之间设置有电阻R13。

第八三极管N4的信号输入端为基极；第八三极管N4的信号输出端为集电极，并通过第二电阻R10连接第二三极管N2的信号输入端，第二电阻R10的阻值小于预设阈值(此预设阈值为预设的第二电阻R10的电阻值，可以根据需要自由设定)以保证足够小，从而能将B点的电位拉到地；第八三极管的发射极接地。此外，第八三级管N4的基极设置有输入电阻R12。第八三极管N4的基极与发射极之间设置有电阻R14。

上述总线式通讯电路的工作过程简述如下：本实施例中工作方式是半双工的，即第一信号端及第二信号端发送时不能接收，接收时不能发送。

第一种情况，总线式通讯电路接收信号，即第一信号端为接收端RX：

若A点为高电平时，第一三极管P1截止，此时B点为低电平，则第二三极管N2截止，C点为高电平，第一光耦PC1不导通，D点为低电平，第三三极管N1和第七三极管N3均截止，则E点为高电平，第四三极管P2截止，F点为低电平，第五三极管N6截止，G点为高电平，第二光耦PC2截止，H点为低电平，第八三极管N4和第六三极管N5截止，故对A点电平没有影响。由于A点为高电平，导致E点为高电平，故通讯成功。同时，第二光耦PC2截止，实现抗干扰目的。

若A点为低电平时，第一三极管P1饱和导通，B点为高电平，则第二三极管N2饱和导通，则C点为低电平，第一光耦PC1导通，则D点为高电平，第三三极管N1和第七三极管N3饱和导通，则E点为低电平，且F点为低电平，因E点为低电平，所以第四三极管P2导通，由于F点为低电平，所以第五三极管N6截止，第二光耦PC2截止，H点为低电平，第八三极管N4和第六三极管N5截止，故对B点和A点电平没有影响，由于A点电平为低时，E点电平也为低，故通讯成功。同时，第二光耦PC2截止，实现抗干扰目的。

第二种情况，总线式通讯电路发送信号，即第二信号端为接收端，第一信号端为发送端TX：

若E点为高电平时，第四三极管P2截止，F点为低电平，第五三极管N6截止，G点为高电平，第二光耦PC2截止，H点为低电平，第八三极管N4和第六三极管N5截止，则A点为高电平，因E点为高电平时，A点也为高电平，故通讯成功；同时，由于A点为高电平，C点也为高电平，第一光耦PC1截止，实现抗干扰目的。

若E点为低电平时，第四三极管P2饱和导通，F点为高电平，第五三极管N6饱和导通，则G点为低电平，第二光耦PC2导通，H点为高电平，则第八三极管N4和第六三极管N5饱和导通，则A点和B点为低电平，因A点为低电平，则第一三极管P1饱和导通，但是由于B点电位被第八三极管N4拉到地，C点也为高电平，第一光耦PC1截止，所以对后面的三极管没有影响，因E点为低电平时，A点也为低电平，故通讯成功。同时，即使A点为低电平，C点也为高电平，第一光耦PC1截止，实现抗干扰目的。

本实施例利用第八三极管N4和第七三极管N3，对应在总线式通讯电路发送或者接收低电平时，对应将B点或者F点电位拉到地，此时虽然对应的第一三极管P1或者第四三极管P2已饱和导通，但是不会对前端通讯信号输入端的低电平造成影响。同时为了实现该作用，第二电阻R10和第一电阻R15在选用阻值时要尽量小，使得管子导通时B点电位和F点电位接近地，使后面的三极管处于截止状态，实现在总线通讯的基础上，实现抗干扰目的。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。