[发明专利]污秽环境中单管红外四线TTL串口收发装置及收发方法

权利要求书

1.一种污秽环境中单管红外四线TTL串口收发装置，其特征是，设有结构装置和电气装置，所述结构装置设有公头、母头，所述公头外设有外螺纹，所述母头外设有密封圈，所述公头、母头通过带有内螺纹的锁紧螺母锁紧，所述结构装置低压注塑成形，所述结构装置内部装设有电气装置；所述电气装置设有阳极控制模块、阴极数据模块、TTL线缆和红外收发模块，所述TTL线缆数据通过阳极控制模块和阴极数据模块驱动红外收发模块，完成光电数据收发转换。

2.根据权利要求1所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发装置，其特征在于，所述TTL线缆设有TX、RX、GND和VCC引脚，所述阳极控制模块设有门极电阻R4、门极电阻R5、NMOS管Q1、PMOS管Q2,所述阴极数据模块设有上拉电阻R1、偏置电阻R2、偏置电阻R3，所述红外收发模块设有收发一体红外管IR_LED，阳极控制模块连接TX引脚与红外管IR_LED阳极，阴极数据模块连接TTL的TX、RX数据收发引脚与红外管IR_LED阴极。

3.根据权利要求2所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发装置，其特征在于，所述红外管IR_LED具备红外线接收和红外线发送功能，支持收、发双向通信。

4.根据权利要求2或3所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发装置，其特征在于，所述红外管的典型通断响应时间小于20us，支持高速红外数据通信，波特率不低于9600bps，满足常用低功耗设备的通讯速率要求。

5.根据权利要求1所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发装置，其特征在于，所述装置工作模式为半双工方式。

6.一种污秽环境中单管红外四线TTL串口收发方法，其特征是，设有TTL线缆，所述TTL线缆设有TX、RX、GND和VCC引脚，所述TTL线缆和红外管IR_LED连接，所述TX、RX引脚发出或接收到高电平代表比特1，反之低电平代表比特0，红外管发出或接收到红外线代表比特0，反之没有红外线代表比特1，完成光电数据收发转换。

7.根据权利要求6所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发方法，其特征在于，还设有MOS管，数据发送过程中，所述TX引脚发送高电平时，通过所述MOS管控制所述红外管IR_LED阳极接地，处于反偏置状态，不发出红外线，即发送比特1；所述TX引脚发送低电平时，通过所述MOS管控制所述红外管IR_LED阳极接电源，处于正偏置状态，发出红外线，即发送比特0。

8.根据权利要求7所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发方法，其特征在于，数据接收过程中，所述TX引脚处于高电平，所述红外管IR_LED阳极接地，处于反偏置状态，如果所述红外管IR_LED没有接收到红外线，所述RX引脚通过电阻上拉到电源，处于高电平，即比特1；如果所述红外管IR_LED接收到红外线，所述红外管IR_LED导通，所述RX引脚通过所述红外管IR_LED下拉到地，处于低电平，即比特0。

9.根据权利要求6所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发方法，其特征在于，所述TX引脚有数据即执行数据发送过程，两端同时发送数据时产生冲突，此时接收的数据错误。

10.根据权利要求6所述污秽环境中单管红外四线TTL串口收发方法，其特征在于，单片机的TTL串口引脚直连与红外管IR_LED连接的TTL线缆引脚，所述单片机按照正常的TTL串口收发数据，在数据发送时，软件丢弃此时接收到的无效串口数据。