[发明专利]一种电源通信二总线的调制解调方法

说明书

本发明提出了一种电源通信二总线的调制解调方法，将电源线与通信线合二为一共用一根总线，当总线保持高电平，总线处于供电状态时，主站为从站提供电源；当总线需要通信时，主站或从站拉低总线电平进行信号传输；上行通信和下行通信均采用宽窄脉冲信号进行调制。本发明降低了整体成本，总线无极性设计特性，大幅降低布线出错率，方便现场施工，加快工程验收时间，对于后期维护方便排查与维修，避免发生不小心接错烧毁整个系统的情况，在消防、仪表、传感器和工业控制等领域广泛应用。本发明上行、下行通信均采用宽窄脉冲信号，突破了总线电压、节点供电能力的限制，消除了大功率系统下信号波形容易受到总线电感电容效应的影响，扩大了应用范围。

技术领域

本发明涉及总线控制的技术领域，尤其涉及一种电源通信二总线的调制解调方法。

背景技术

二总线是一种相对于传统四总线（两根电源线、两根通信线），将电源和通信线合二为一，实现了电源和通信共用一个总线的技术，降低了整体成本，总线无极性设计特性，大幅降低布线出错率，方便现场施工，加快工程验收时间，方便后期问题排查与维修，避免发生不小心接错烧毁整个系统的情况，在消防、仪表、传感器和工业控制等领域广泛应用。

现有的二总线通信方式为下行电压，上行电流环，该方案节点供电能力有限，只适用于小功率系统，对单个从站功耗要求严苛，总线电压受限，对总线上从站数量和布线长度都有限制，而在可燃气体探测系统、消防电源监控系统等大功率系统在现有二总线的通信方式下信号波形在大电流的情况下容易受到总线电感电容效应的影响，通信质量没有办法得到保证。

申请号为201610736947.8的发明专利公开了一种两线供电及通信系统及方法，主控设备通过两条总线为受控设备供电，并通过二进制数字信号调制与受控设备进行双向通信，同时通过调整发送二进制数字“0”的实际时间与理论时间的比值可改变主控设备向受控设备的供电量，通过调整主控设备向受控设备发送一个字节数据的时间间隔可改变主控设备与受控设备之间的通信速度。该发明不仅满足功率稍大设备的供电及通信，而且可避免布置复杂的通信网络及电缆线对通信线造成干扰，使得结构简单可靠、施工方便、成本低。但是，该方法需要多种电源电压产生装置，对信号电压的精度要求比较高，调制电路相对复杂，供电电压范围也有限制。

发明内容

针对现有总线调制为下行数据采用电压信号、上行数据采用电流信号通信方式的二总线方案供电能力有限只适用于小功率系统的技术问题，本发明提出一种电源通信二总线的调制解调方法，上下行通信均采用宽窄脉冲信号，消除了信号波形在大电流的情况下容易受到总线电感电容效应的影响，适用于大功率系统。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种电源通信二总线的调制解调方法，将电源线与通信线合二为一共用一根总线，当总线保持高电平，总线处于供电状态时，主站为从站提供电源；当总线需要通信时，主站或从站拉低总线电平进行信号传输；上行通信和下行通信均采用宽窄脉冲信号进行调制。

优选地，总线处于供电状态时，主站通过总线强上拉电路为从站提供电源，当总线需要通信时，主站通过总线强下拉电路或从站通过总线恒流源下拉电路拉低总线电平进行信号传输。

优选地，所述宽窄脉冲信号的实现方法为低电平宽脉冲和低电平窄脉冲分别代表0或1来实现二进制通信。

优选地，所述主站和从站间的数据传输包括起始位、数据部分和结束标志三个部分，起始位的作用是确定数据传输方向，数据部分为主从站间通信的具体内容，结束标志为本次数据传输的结束。

优选地，还包括总线仲裁机制，当多个从站同时发送数据时，采用低电平宽脉冲优先逐位仲裁的原则实现总线从站发送数据的无损仲裁。