[发明专利]一种二总线通信接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及二总线通信技术领域，尤其涉及一种二总线通信接口电路。

背景技术

在需要对分散分布于不同位置的各种环境变量进行实施数据采集和监控的领域，常采用二总线通信技术进行通信数据的传输，因需要采集和监控的现场环境的各个位置之间的距离比较远时，二总线的通信方式可极大地节约通信的布线本。另外，为节约通信布线成本，分散设置于数据采集现场不同位置的各个数据采集器的电源也是通过二总线的线缆由数据采集主机提供。

而现有的二总线通信方案尚具有以下不足之处：1,通信线材的二芯线通常是室外布线且布线距离较远，对雷击或其它电力线路的串入，不能保证各个通信节点设备的安全；2，现有的数据采集器和数据采集主机的通信信号发射和接受接口电路的设计较为简陋，使得其通信信号的传输质量不高，其信道容量难以实现2000米左右的信号传输且支持数据采集器的数目也难以达到200个。3，每个数据采集器电源由外部供电，其材料和人工成本高，特别在供电困难的地方。

发明内容

针对现有技术方案的不足，本发明提出一种改善了信道容量和设备安全性的二总线通信接口电路。

本发明采用的技术方案如下：

一种二总线通信接口电路，包括：一主机单元和多个从机单元，所述的主机单元通过二芯线连接各个从机单元，其中：

所述的主机单元包括：微控制器处理电路、通信信号发送电路、通信信号接收电路、通信线路保护电路和通信线路供电源，其中，所述的通信信号发送电路的输入端接所述微控制器处理电路的码电平输出端口，其输出端一端接所述的通信线路供电源，另一端接于所述二芯线的第一支，所述的通信信号接收电路的输入端接所述二芯线的第二支，其输出端接所述微控制器处理电路的码电平输入端，所述的通信线路保护电路是接于所述二芯线上的共模、差模保护电路和过流保护电路；

所述的从机单元包括：极性变换电路、稳压电源、通信信号接收电路、通信信号发送电路、微控制器处理电路和传感信号采集电路，其中，所述的极性变换电路的输入端接所述二芯线的两支，其输出的负端接地，其输出的正端分别和所述稳压电路的输入端、通信信号发送电路的输出端以及通信信号接收电路的输入端并联连接，所述通信信号发送电路的输入端接所述微控制器处理电路的码信号输出端，所述通信信号接收电路的输出端接所述微控制器处理电路的码信号输入端，所述的传感信号采集电路输出端接于所述微控制器处理电路的数据采集端口。

进一步的，所述主机单元的通信信号发送电路，包括：码整形电路和功率信号输出电路，所述的码整形电路是一施密特触发电路，所述的功率信号输出电路是一MOS管开关电路，所述施密特触发电路的输入端接微控制器处理电路的码信号输出端，其输出端接所述MOS管开关电路的输入端，该MOS管开关电路的MOS管的源极和漏极的一端接所述的通信线路供电源，另一端接于所述二芯线的第一支。

更进一步的，所述功率信号输出电路的MOS管开关电路，还包括一MOS开关管电压钳位电路，该MOS开关管电压钳位电路包括：达林顿三极管Q5、稳压二极管D2、二极管D3和电阻R5，其中，所述达林顿三极管Q5的发射极接于所述MOS管开关电路中MOS管的漏极，其发射极通过二极管D3接于所述MOS管的源级，其基极通过电阻R5接地，所述的稳压二极管D2的正极接达林顿三极管Q5的集电极，其负极接达林顿三极管Q5的基极。

进一步的，所述主机单元的通信信号发送电路，还包括一MOS管开关电路，该MOS管开关电路的控制端接所述微控制器处理电路的通信信号发送电路开关控制端，其MOS管的源级和漏极一端接所述通信信号发送电路的输出端，另一端接于所述的通信线路供电源。

进一步的，所述主机单元的通信信号接收电路包括：电阻取样电路、信号放大电路、信号判别电路和信号整形电路，其中，所述的电阻取样电路的输入端接所述二芯线的第二支，其输出端接所述信号放大电路的输入端，该信号放大电路的输出端接所述信号判别电路的输入端，该信号判别电路的输出端接所述信号整形电路的输入端，该信号整形电路的输出端接所述微控制器处理电路的码电平输入端口。

更进一步的，所述主机单元的通信信号接收电路还包括一MOS管开关电路，该MOS管开关电路的控制端接所述微控制器处理电路的通信信号接收电路开关控制端，其MOS管的源级和漏极一端接所述二芯线的第二支，另一端接所述电阻取样电路的输入端。