一种双线盲插通信电路和电子设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种双线盲插通信电路和电子设备。


背景技术：

2.随着信息时代的到来，不同类别的通信方式催生了多样化的通信标准，并随之产生了种类繁多的通信电路。
3.在现有技术中，工作人员在通信电路的设计阶段大多会依据电路的实际需要基于某一通信标准进行适应性设计，电路的各个部分需要以特定的端口连接方式才能实现通信功能。
4.针对现有的通信电路，首先，该电路往往基于芯片集成方案，增加了电路的开发成本。其次，现有电路无法实现不同协议的切换，不能兼容多项通信标准。最后，现有电路存在重复设计的问题，无法满足现阶段硬件制造行业对电路小型化和集成化的迫切需求。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种双线盲插通信电路和电子设备，以降低电路的开发成本，支持不同协议的切换，兼容多项通信标准，并支持线路盲插，从而减少电路的重复设计，有利于实现电路的集成小型化。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种双线盲插通信电路，包括：
7.通信子电路和控制子电路；所述通信子电路包括第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口互为通信端和参考电压端；
8.所述控制子电路包括第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路包括第一控制端和第一输出端；所述第二控制电路包括第二控制端和第二输出端；
9.所述第一输出端连接所述第一端口所连接的线路，所述第二输出端连接所述第二端口所连接的线路；所述第一控制电路和所述第二控制电路用于控制所述第一端口所连接的线路上电压以及所述第二端口所连接的线路上的电压，使所述第一端口进行通信，所述第二端口提供参考电压，或者所述第二端口进行通信，所述第一端口提供参考电压。
10.可选的，所述第一控制电路包括：第一分压电路、第一三极管和第一限流元件；
11.所述第一分压电路的输入端用于输入控制信号，所述第一分压电路的输出端连接所述第一三极管的基极；
12.所述第一三极管的第一极连接所述第一端口所连接的线路，所述第一三极管的第二极通过所述第一限流元件接地。
13.可选的，所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端用于输入控制信号，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地；所述第一三极管的基极连接所述第一电阻的第二端。
14.可选的，所述第一限流元件包括第三电阻。
15.可选的，所述第二控制电路包括：第二分压电路、第二三极管和第二限流元件；
16.所述第二分压电路的输入端用于输入控制信号，所述第二分压电路的输出端连接所述第二三极管的基极；
17.所述第二三极管的第一极连接第二端口所连接的线路，所述第二三极管的第二极通过所述第二限流元件接地。
18.可选的，所述第二分压电路包括第四电阻和第五电阻；所述第四电阻的第一端用于输入控制信号，所述第四电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接地；所述第二三极管的基极连接所述第四电阻的第二端。
19.可选的，所述第二限流元件包括第六电阻。
20.可选的，所述通信子电路包括：第一二极管、第二二极管、第七电阻、第八电阻和第九电阻；
21.所述第一二极管的负极连接所述第一端口，所述第一二极管的正极连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端连接电源，所述第七电阻的第二端通过所述第八电阻连接所述通信子电路的输出端；
22.所述第二二极管的负极连接所述第二端口，所述第二二极管的正极连接所述第七电阻的第一端；
23.所述第九电阻连接于所述第一端口和第二端口之间。
24.可选的，所述第一控制端和所述第二控制端输入高电平控制信号。
25.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括本实用新型任意实施例提供的双线盲插通信电路。
26.本实用新型实施例所提供的技术方案，通过设置基于分立元件的通信子电路和控制子电路的手段，填补了现有芯片集成方案中电路开发成本过高的缺陷，降低了电路开发成本。此外，本实用新型实施例通过设置互为通信端和参考电压端的通信子电路第一端口和第二端口，以及第一控制电路和第二控制电路，使得通信电路可以适用于多项通信标准，且电路内的各条线路无需以特定的端口连接方式进行连接。本实用新型实施例克服了现有电路无法实现不同协议的切换，不能兼容多项通信标准，并且存在重复设计的问题，能够支持不同协议的切换和线路盲插，从而有利于减少电路的重复设计，实现通信电路的集成小型化设计。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例提供的一种双线盲插通信电路的结构示意图；
28.图2是本实用新型实施例提供的另一种双线盲插通信电路的结构示意图；
29.图3是本实用新型实施例提供的又一种双线盲插通信电路的结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型实施例，而非对本实用新型实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型实施例相关的部分而非全部结构。
31.图1是本实用新型实施例提供的一种双线盲插通信电路的结构示意图。如图1所示，双线盲插通信电路包括通信子电路110和控制子电路120。
32.通信子电路110包括第一端口ln1和第二端口ln2，第一端口ln1和第二端口ln2互为通信端和参考电压端。控制子电路120包括第一控制电路121和第二控制电路122，第一控制电路121包括第一控制端cl1和第一输出端x1，第二控制电路122包括第二控制端cl2和第二输出端x2。
33.第一输出端x1连接第一端口ln1所连接的线路，第二输出端x2连接第二端口ln2所连接的线路；第一控制电路121和第二控制电路122用于控制第一端口ln1所连接的线路上电压以及第二端口ln2所连接的线路上的电压，使第一端口ln1进行通信，第二端口ln2提供参考电压，或者第二端口ln2进行通信，第一端口ln1提供参考电压。
34.其中，通信子电路110用于接入参考电压和实现通信输出。控制子电路120用于控制通信子电路110以实现通信输出。通信子电路110的第一端口ln1和第二端口ln2互为通信端和参考电压端是指，当通信子电路110的第一端口ln1作为通信端时，通信子电路110的第二端口ln2作为参考电压端；当通信子电路110的第二端口ln2作为通信端时，通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端。
35.本实用新型实施例通过设置互为通信端和参考电压端的通信电路110第一端口ln1和第二端口ln2，以及第一控制电路121和第二控制电路122，使得通信电路可以适用于多项通信标准，且电路内的各条线路无需以特定的端口连接方式进行连接。本技术实施例克服了现有电路无法实现不同协议的切换，不能兼容多项通信标准，并且存在重复设计的问题，能够支持不同协议的切换和线路盲插，从而有利于减少电路的重复设计，实现通信电路的集成小型化设计。
36.需要说明的是，对于通信电路而言，如果通信子电路110的一个端口仅用于作为通信端，通信电路内的线路就只能以特定的端口连接方式进行连接。当前述作为通信端的通信子电路110的端口需要用于作为参考电压端接收模拟信号时，通信电路需要设计另外一条备用线路，适应性调整通信电路的线路与接口连接方式才能实现上述效果。因此，本技术实施例通过设置通信子电路110的第一端口ln1和第二端口ln2互为通信端和参考电压端的手段，不仅有效避免了电路重复设计的问题，还能够实现线路的盲插通信功能。此外，由于通信电路的线路数量越多，占用pcb的面积越大，本技术实施例通过设置通信子电路110的第一端口ln1和第二端口ln2互为通信端和参考电压端的手段，减少了通信电路的线路数量，有利于通信电路的小型化。
37.还需要说明的是，通信子电路110的前端和后端电路可以是任意一种可用于信号识别的电路，例如通信子电路110的后端电路可以是单片机电路，本实用新型实施例对此不进行限制。基于此，本技术实施例可以实现不同协议的切换，能够兼容多项通信标准。此外，参考电压可以由通信子电路110前端的任意一种电路提供，参考电压的具体数值可以是是任意正数，例如可以是6v、8.8v或10.66v等，本实用新型实施例对此均不进行限制。
38.图2是本实用新型实施例提供的另一种双线盲插通信电路的结构示意图。如图2所示，在上述各实施例的基础上，可选的，第一控制电路121包括第一分压电路121a、第一三极管q1和第一限流元件121b。
39.第一分压电路121a的输入端用于输入控制信号，第一分压电路121a的输出端连接
第一三极管q1的基极。第一三极管q1的第一极连接第一端口ln1所连接的线路，第一三极管q1的第二极通过第一限流元件121b接地。
40.可选的，第二控制电路122包括第二分压电路122a、第二三极管q2和第二限流元件122b。
41.第二分压电路122a的输入端用于输入控制信号，第二分压电路122a的输出端连接第二三极管q2的基极。第二三极管q2的第一极连接第二端口ln2所连接的线路，第二三极管q2的第二极通过第二限流元件122b接地。
42.其中，当通信子电路110的第一端口ln1作为通信端时，第一控制电路121用于与通信子电路110配合以实现通信的输出。此外，示例性地，当通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端时，第一控制电路121的工作原理为，第一控制电路121通过第一分压电路121a能够控制第一限流元件121b的正端电压，并基于第一限流元件121b对流过三极管的电流进行控制，进而实现第一三极管q1的功耗可控。
43.需要说明的是，当通信子电路110的前端和/或后端电路发生改变时，第一控制电路121和第二控制电路122的具体结构和参数设置均可以适应性变化，以兼容多项通信标准和匹配不同的通信协议。
44.示例性地，第一分压电路121a的工作原理为，当通信子电路110的第一端口ln1作为通信端时，在第一三极管q1开通的工况下，第一分压电路121a能够控制第一控制电路121的阻抗，为第一端口ln1所连接的线路提供一条较低阻抗的通路，进而拉低第一端口ln1的电平，使得第一端口ln1可以被外部检测到，实现通信的输出。当通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端时，第一分压电路121a能够控制第一限流元件121b的正端电压，并基于第一限流元件121b对流过三极管的电流进行控制，进而实现第一三极管q1的功耗可控。
45.当通信子电路110的第一端口ln1作为通信端时，第一三极管q1用于为第一端口ln1所连接的线路提供一条较低阻抗的通路。当通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端时，第一三极管q1用于控制参考电压端的功率损耗。
46.当通信子电路110的第一端口ln1作为通信端时，第一限流元件121b用于与第一三极管q1配合，为第一端口ln1所连接的线路提供一条较低阻抗的通路。此外，示例性地，当通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端时，第一限流元件121b的工作原理为，第一限流元件121b可以控制流过三极管的电流，以实现第一三极管q1的功耗可控。
47.可选的，第一分压电路121a包括第一电阻r1和第二电阻r2。第一电阻r1的第一端用于输入控制信号，第一电阻r1的第二端连接第二电阻r2的第一端，第二电阻r2的第二端接地。第一三极管q1的基极连接第一电阻r1的第二端。第一限流元件121b包括第三电阻r3。第二分压电路122a包括第四电阻r4和第五电阻r5。第四电阻r4的第一端用于输入控制信号，第四电阻r4的第二端连接第五电阻r5的第一端，第五电阻r5的第二端接地；第二三极管q2的基极连接第四电阻r4的第二端。第二限流元件122b包括第六电阻r6。
48.可选的，第一控制端cl1和第二控制端cl2输入高电平控制信号。
49.其中，第一电阻r1和第二电阻r2用于组成第一分压电路121a，以实现通信输出或控制第一三极管q1的功率损耗。第四电阻r4和第五电阻r5用于组成第二分压电路122a，以实现通信输出或控制第二三极管q2的功率损耗。此外，第二电阻r2和第五电阻r5还用于作为下拉电阻，以对应拉低第一三极管q1和第二三极管q2的基极电平，防止第一三极管q1和
第二三极管q2误导通。
50.示例性地，当通信子电路110的第一端口ln1作为通信端且第二端口ln2作为参考电压端时，在控制信号均为高电平的工况下，一方面，通过设置第四电阻r4和第五电阻r5能够控制第六电阻r6正端的电压，即第二三极管q2的发射极电压，此时，通过设置第六电阻r6就能够控制流过第二三极管q2的电流。因为三极管功率损耗的计算公式为三极管集电极与发射极间的管压降乘以流过三极管电流，所以通过设置第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6能够实现第二三极管q2的功耗可控。另一方面，通过设置第一电阻r1和第二电阻r2，能够控制第一控制电路121的阻抗，为第一端口ln1所连接的线路提供一条较低阻抗的通路，进而拉低第一端口ln1的电平，使得第一端口ln1可以被外部检测到，最终实现通信的输出。
51.示例性地，当通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端且第二端口ln2作为通信端时，在控制信号均为高电平的工况下，一方面，通过设置第一电阻r1和第二电阻r2能够控制第三电阻r3正端的电压，即第一三极管q1的发射极电压，此时，通过设置第三电阻r3就能够控制流过第一三极管q1的电流。三极管功率损耗的计算公式为三极管集电极与发射极间的管压降乘以流过三极管电流，因而通过设置第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3能够实现第一三极管q1的功耗可控。另一方面，通过设置第四电阻r4和第五电阻r5，能够控制第二控制电路122的阻抗，为第二端口ln2所连接的线路提供一条较低阻抗的通路，进而拉低第二端口ln2的电平，使得第二端口ln2可以被外部检测到，最终实现通信的输出。
52.本实用新型实施例通过设置基于第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3等分立元件的控制子电路120的手段，解决了现有基于芯片集成方案的通信电路开发成本过高的缺陷，实现了简化通信电路结构，降低电路开发成本的效果。
53.需要说明的是，第二分压电路122a与第一分压电路121a的技术原理和实现的效果类似，第二三极管q2与第一三极管q1的技术原理和实现的效果类似，第二限流元件122b与第一限流元件121b的技术原理和实现的效果类似，本实用新型实施例对此均不再赘述。此外，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6可以是任意一种电阻，第一三极管q1和第二三极管q2可以是任意一种三极管，上述各分立元件的具体型号和参数特性可以根据实际应用场景中的外部电路和拟取得的三极管功耗控制以及通信输出的效果进行适应性改变，本实用新型实施例对此不进行限制。
54.还需要说明的是，第一控制电路121和第二控制电路122的具体电路设置方式可以基于本技术实施例的上述技术方案进行适应性改变，例如可以适当增减第一分压电路121a、第一限流元件121b、第二分压电路122a和第二限流元件122b中包含的电阻数量，或者可以将第一三极管q1和/或第二三极管q2替换为任意型号或类别的其他晶体管，例如可以是绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)，或者可以是金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)。基于此，上述技术方案的阐述和说明不作为对本实用新型的限制。
55.图3是本实用新型实施例提供的又一种双线盲插通信电路的结构示意图。如图3所示，在上述各实施例的基础上，可选的，通信子电路110包括第一二极管d1、第二二极管d2、第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9。
56.第一二极管d1的负极连接第一端口ln1，第一二极管d1的正极连接第七电阻r7的第一端，第七电阻r7的第二端连接电源v1，第七电阻r7的第二端通过第八电阻r8连接通信
子电路110的输出端ip。第二二极管d2的负极连接第二端口ln2，第二二极管d2的正极连接第七电阻r7的第一端。第九电阻r9连接于第一端口ln1和第二端口ln2之间。
57.其中，第七电阻r7作为上拉电阻用于将第八电阻r8的第一端上拉至高电平，第八电阻r8作为限流电阻用于限制其所在电路的电流。第九电阻r9作为上拉电阻，用于在通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端且第二端口ln2作为通信端时，将第二端口ln2上拉至高电平；在通信子电路110的第二端口ln2作为参考电压端且第一端口ln1作为通信端时，将第一端口ln1上拉至高电平。第一二极管d1和第二二极管d2用于分隔双线盲插通信电路的前端和后端电路，保障电路安全。
58.示例性地，当通信子电路110的第一端口ln1作为通信端且第二端口ln2作为参考电压端时，第九电阻r9将第一端口ln1上拉至高电平。在控制信号均为高电平的工况下，通过设置第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6能够实现第二三极管q2的功耗可控。通过设置第一电阻r1和第二电阻r2，能够控制第一控制电路121的阻抗，为第一端口ln1所连接的线路提供一条较低阻抗的通路，进而拉低第一端口ln1的电平，使得第一端口ln1可以被外部检测到，最终实现通信的输出。
59.示例性地，当通信子电路110的第一端口ln1作为参考电压端且第二端口ln2作为通信端时，第九电阻r9将第二端口ln2上拉至高电平。在控制信号均为高电平的工况下，通过设置第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3能够实现第一三极管q1的功耗可控。通过设置第四电阻r4和第五电阻r5，能够控制第二控制电路122的阻抗，为第二端口ln2所连接的线路提供一条较低阻抗的通路，进而拉低第二端口ln2的电平，使得第二端口ln2可以被外部检测到，最终实现通信的输出。
60.本实用新型实施例通过设置基于第一二极管d1、第二二极管d2、第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9等分立元件的通信子电路110的手段，解决了现有基于芯片集成方案的通信电路开发成本过高的缺陷，进一步简化了通信电路的结构，降低了电路开发的成本。
61.需要说明的是，第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9可以是任意一种电阻，第一二极管d1和第二二极管d2可以是任意一种二极管，上述各分立元件的具体型号和参数特性可以根据实际应用场景中的外部电路参数和拟取得的通信效果进行适应性改变，本实用新型实施例对此不进行限制。
62.还需要说明的是，通信子电路110的具体电路设置方式可以基于本技术实施例的上述技术方案进行适应性改变，例如可以适当增加第七电阻r7、第八电阻r8或第九电阻r9的串联电阻数量。基于此，上述技术方案的阐述和说明不作为对本实用新型的限制。
63.本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括本实用新型任意实施例所提供的双线盲插通信电路，其技术原理和实现的效果类似，不再赘述。
64.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。