新型二总线通信电路的制作方法

本实用新型具体涉及一种新型二总线通信电路。

背景技术：

随着国家改革开放的进行，我国的工业也得到了长足的发展。

由于工业设备的工作环境极其恶劣，因此工业行业往往采用专用的通信线和通信协议进行远距离通信，而不是直接将数据进行电信号的发送和接收。目前，工业上常用的总线通信形式有CAN总线，RS485总线、RS232总线等形式。

但是，目前常用的工业总线通信都存在着通信有极性的问题：通信协议规定的信号线至少有两根（有时还有第三根线，为屏蔽地线），而且通信线存在正极和负极；在两台设备进行通信连接时，必须正极通信接口与正极通信接口连接，负极通信接口与负极通信接口连接。同时，两台设备均需要各自供电，因此两台设备在进行供电和通信时，一般至少需要四根线，即两根通信线和两根电源线。

由此，可以看到，目前的工业设备总线通信需要至少四根线，线路数目众多，布线和维护困难；而且通信线存在极性，导致施工困难，而且接法复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种通信线无极性，而且通信线和电源线合并的新型二总线通信电路。

本实用新型提供的这种新型二总线通信电路，包括主站通信电路和从站通信电路；主站通信电路和从站通信电路通过电源线连接；主站通信电路包括主站电源电路、主站控制器、电流解调电路和电压调制电路；从站通信电路包括整流电路、从站电源电路、从站控制器、电压解调电路和电流调制电路；主站电源电路给主站控制器供电，主站控制器用于接收电流解调电路解调的从站发送的通信信号，以及控制电压调制电路将需要发送的数据调制到电源线上；电源线连接从站通信电路的整流电路，从站电源电路将整流电路输出的电能进行变换并为从站控制器供电；从站控制器用于接收电压解调电路解调的主站发送的通信信号，或者控制电流调制电路将需要发送的数据调制到电源线上。

所述的电流解调电路包括电流采样电路和电压比较器；电流采样电路连接在电源线之间，用于将电源线上的电流信号采样为电压信号，并输入电压比较器；电压比较器用于将电流采样电路采样的电压信号进行比较，从而解调出从站发送的信号数据并传入主站控制器。

所述的电流采样电路为若干个串接的电阻。

所述的电压调制电路包括开关管驱动电路和开关管；开关管串接在电源线上，主站控制器通过开关管驱动电路控制开关管的开通和关断，从而将需要发送的通信数据调制到电源线上。

所述的开关管为MOS管或晶体管。

所述的整流电路为二极管不控整流桥。

所述的从站电源电路为线性稳压器电路。

所述的电压解调电路包括电压采样电路和电压比较器；所述的电压采样电路连接在整流桥的输出端，将整流桥输出的电压信号进行采样并输入电压比较器；电压比较器用于将电压采样电路采样的电压信号和基准电压进行比较，从而解调出主站发送的信号数据并传入从站控制器。

所述的电压采样电路为电阻采样电路。

所述的电流调制电路包括限流电阻和三极管；从站控制器的I/O端口连接三极管的基极，三极管的发射极连接整流电路的输出端一端，三极管的集电极通过限流电阻连接整理电路的输出端的另一端。

本实用新型提供的这种新型二总线通信电路，通过电压调制和解调、电流调制与解调的方式将通信信号调制到电源线上，仅以两根电源线就可以实现以往需要四根线才能完成的供电和通信功能，因此本实用新型将通信中的通信线和电源线进行了合并；同时从站的调制与解调均在整流后的电信号上进行，因此主站与从站之间的通信线路不再需要区别正极与负极，实现了通信线无极性。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的主站通信电路的电路原理图。

图3为本实用新型的从站通信电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种新型二总线通信电路，包括主站通信电路和从站通信电路；主站通信电路和从站通信电路通过电源线连接，该电源线亦即通信电路的信号线；主站通信电路包括主站电源电路、主站控制器、电流解调电路和电压调制电路；从站通信电路包括整流电路、从站电源电路、从站控制器、电压解调电路和电流调制电路；主站电源电路给主站控制器供电，主站控制器用于接收电流解调电路解调的从站发送的通信信号，或者控制电压调制电路将需要发送的数据调制到电源线上；电源线连接从站通信电路的整流电路，从站电源电路将整流电路输出的电能进行变换并为从站控制器供电；从站控制器用于接收电压解调电路解调的主站发送的通信信号，或者控制电流调制电路将需要发送的数据调制到电源线上。

如图2所示为本实用新型的主站通信电路的电路原理图：电流解调电路包括由电阻组成的电流采样电路（图中标示R1、R5和R6）和电压比较器（图中标示U1:A）；电流采样电路连接在电源线（图中标示VIN+和VIN-）之间，用于将电源线上的电流信号采样为电压信号，并输入电压比较器；电压比较器用于将电流采样电路采样的电压信号（图中标示VH和V0）进行比较，从而解调出从站发送的信号数据并传入主站控制器；主站电源模块从电源线上取电并对主站控制器供电；电压调制电路包括开关管驱动电路和开关管（图中标示Q1）；开关管串接在电源线上，主站控制器通过开关管驱动电路控制开关管的开通和关断，从而将需要发送的通信数据调制到电源线上；开关管可以采用为MOS管或晶闸管等开关管，本实施例中采用的是MOS管。

如图3所示为本实用新型的从站通信电路的电路原理图：从模块的整流电路采用二极管不控整流桥（图中所示BR1）；从站电源电路采用线性稳压器电路（图中所示U2）；电压解调电路包括由采样电阻组成的电压采样电路（图中所示R2和R3）和电压比较器（图中所示U1:B）；电压采样电路连接在整流桥的输出端，将整流桥输出的电压信号进行采样并输入电压比较器；电压比较器用于将电压采样电路采样的电压信号（图中所示VH）和基准电压（图中所示VREF）进行比较，从而解调出主站发送的信号数据并传入从站控制器；电流调制电路包括限流电阻（图中所示R4）和三极管（图中所示Q2）；从站控制器的I/O端口连接三极管的基极，三极管的发射极连接整流电路的输出端一端，三极管的集电极通过限流电阻连接整理电路的输出端的另一端。

本实用新型提供的这种新型二总线通信电路，通过电压调制和解调、电流调制与解调的方式将通信信号调制到电源线上，仅以两根电源线就可以实现以往需要四根线才能完成的供电和通信功能，将通信中的通信线和电源线进行了合并；同时从站的调制与解调均在整流后的电信号上进行，因此主站与从站之间的通信线路不再需要区别正极与负极，实现了通信线无极性。

本实用新型提供的这种新型二总线通信电路，适用于电源线为直流电源的场合，如直流24V，直流36V，直流48V等场合，适用性极好；而且本实用新型电路简单可靠，适用于各类型的标准通信协议或非标通信协议，实用性极强。