一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法。

背景技术：

1、rs485通信是工业控制与监控行业最为广泛使用的通信方式之一，其具有简单可靠、对mcu的资源消耗低、成本低、传输距离远等优点。由于rs485为半双工通信方式，且没有总线仲裁机制，所以一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机，每个从机有唯一的通信地址，所有的通信由主机发起请求，对应的从机应答，不允许从机主动发起通信，否则可能出现多个从机同时发送数据而导致的总线冲突。

2、基于rs485应答式的通信方式，必须为接入rs485网络的从设备设定不同的通信地址，即主设备需要与哪一个从设备通信，就按对应的地址发送命令，从设备收到命令后，检查通信地址是否与自身的地址相同，相同则应答，否则不回应，从而，只要不出现相同通信地址的从设备，就不会出现总线冲突的问题。如此以来，需要预先设定好从设备的地址，一般可以通过将地址设置到从设备的存储器或地址拨码的方式。无论哪种方式，都增加了施工现场的操作难度，且容易出现误操作，将多个从设备设置为了相同的通信地址，使整个网络通信异常。

3、为此，行业内提出了利用从设备全球唯一的硬件序列号，采用注册请求的方式自动分配从设备通信地址，但是这种方式易导致注册请求时总线冲突，地址分配耗时长，分配的通信地址与物理连接顺序不对应，不易查找到数据对应的具体设备。例如附图1的连接方式，按照正常逻辑，从设备的地址从左到右依次增加，但是若采用注册方式自动分配地址，从设备的地址按序列号顺序排列，地址与通信线缆的连接顺序无关，从设备地址乱序分配，会给使用与维护带来很大的不便。

4、因此，有必要提供一种新的多设备通信自动编址方法，实现rs485通信地址自动快速分配，并且分配的地址顺序与接线顺序保持一致，方便检查与维护。

技术实现思路

1、本发明公开了一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其中多设备包括主设备和n个从设备，自动编址方法包括以下步骤：

4、s1、主设备与从设备之间通过线缆连接，且主设备与从设备1、从设备1与从设备2…从设备n-1与从设备n之间均连接有电子令牌信号线；主设备有令牌发送信号线，从设备同时有令牌发送信号线与令牌接收信号线；

5、s2、主设备通过电子令牌信号线（令牌发送信号线）向从设备1发出固定频率f0的方波信号，从设备1（通过令牌接收信号线）接收主设备下发的电子令牌信号，并侦测信号的频率，同时，将接收到的信号频率转换x倍得到固定频率f1的方波信号，然后通过电子令牌信号线（令牌发送信号线）向从设备2发出固定频率f1的方波信号，x≠0或1；

6、s3、依次类推，从设备2（通过令牌接收信号线）接收到频率为f1的方波信号，将信号频率转换x倍后向从设备3发出固定频率f2的方波信号，直到从设备n接收到频率为fn-1的方波信号；

7、s4、各从设备根据自己接收的方波信号的频率确定自己的通信地址。

8、作为本发明的一种优选改进：所述从设备数量为2-32。

9、作为本发明的一种优选改进：所述主设备与所述从设备之间通过rs485通信线缆连接。

10、作为本发明的一种优选改进：所述主设备设有电子令牌下发信号接口，从设备1、从设备2…从设备n-1设有电子令牌接收信号接口与电子令牌下发信号接口，从设备n设有电子令牌接收信号接口。

11、作为本发明的一种优选改进：所述x为2。

12、作为本发明的一种优选改进：所述主设备发出的信号的频率为1hz，各从设备接收到的信号频率依次为1hz、2hz、4hz、…2(n-1)hz。

13、作为本发明的一种优选改进：所述步骤s4中，通信地址addr的算法为addr=，m的取值为0、1、2…n-1。

14、本发明的有益效果如下：

15、1、提出了一种rs485通信地址自动分配的方法，通过增加电子令牌通信线，实现rs485通信地址自动快速分配，并且分配的地址顺序与接线顺序保持一致，在中途增加、移除、更换从设备时，从设备地址自动重新分配，不需要人工干预；

16、2、通过采用电子令牌依次传递的方式，可实现rs485网络从设备地址的快速自动分配，分配的地址与设备的物理接线顺序一致，同时，具有断线监测，在线插拔自动重新分配地址的特点，方便了检查与维护，减小了施工的难度与人工地址分配出错的概率。

技术特征：

1.一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其中多设备包括主设备和n个从设备，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其特征在于：所述从设备数量为2-32。

3.根据权利要求1所述的一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其特征在于：所述主设备与所述从设备之间通过rs485通信线缆连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其特征在于：所述主设备设有电子令牌下发信号接口，从设备1、从设备2…从设备n-1设有电子令牌接收信号接口与电子令牌下发信号接口，从设备n设有电子令牌接收信号接口。

5.根据权利要求1所述的一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其特征在于：所述x为2。

6.根据权利要求5所述的一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其特征在于：所述主设备发出的信号的频率为1hz，各从设备接收到的信号频率依次为1hz、2hz、4hz、…2(n-1)hz。

7.根据权利要求6所述的一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，其特征在于：所述步骤s4中，通信地址addr的算法为addr=，m的取值为0、1、2…n-1。

技术总结
本发明属于通信技术领域，公开了一种基于电子令牌的多设备通信自动编址方法，主设备在电子令牌下发信号口发出固定频率f<subgt;0</subgt;的方波，从设备1接收主设备下发的电子令牌信号，将接收到的信号倍频得到f<subgt;1</subgt;，通过自身的电子令牌下发信号口发出固定频率f<subgt;1</subgt;的方波，从设备2接收从设备1下发的电子令牌信号，并侦测信号的频率，将接收到的信号倍频得到f<subgt;2</subgt;，通过自身的电子令牌下发信号口发出固定频率f<subgt;2</subgt;的方波，依次类推，从设备通过检测频率确定自己的通信地址。本发明的有益效果：采用电子令牌依次传递的方式，使用极少的MCU资源与硬件开销，可实现RS485网络从设备地址的快速自动分配，且分配的地址顺序与设备的物理接线顺序一致。

技术研发人员：何章宏
受保护的技术使用者：深圳市高斯宝电气技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12