字符帧发送/接收方法、发送/接收端以及单向通信系统与流程

本发明涉及工业控制技术领域，更具体地说，涉及字符帧发送/接收方法、发送/接收端以及单向通信系统。

背景技术：

数据通信方式可分为单向通信方式和双向通信方式两大类别。目前常用于工业环境下的数据通信方式有I2C总线、SPI总线、RS485总线、TTL异步串口通信方式等双向通信方式以及遥控器红外通信等单向通信方式。

上述几种通信方式均可适用于只需单向通信的场合，但遥控器红外通信对通信距离有限制，而I2C总线、SPI总线、RS485总线、TTL异步串口通信方式等虽然可实现长距离稳定通信，但其接线复杂，产品容易出现接线错误，带来更多的不良返回品，影响企业的产品质量和品牌地位。

因此，如何实现单向通信场合下的长距离稳定通信并简化接线，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种字符帧发送/接收方法、发送/接收端以及单向通信系统，以实现单向通信场合下的长距离稳定通信并简化接线。

一种字符帧发送方法，应用于发送端，所述发送端中的调制电路具有正弦交流电信号输入引脚，所述方法包括：

获取待发送的字符帧，所述字符帧包括起始位、数据低电平位、数据高电平位和停止位等四类字符信息；

控制所述调制电路逐位依次发送所述字符帧中的每一位字符信息，直至最后一位字符信息发送完成；

其中，控制所述调制电路发送所述字符帧中的任一位字符信息的方法，包括：识别本位字符信息的类型，其中，不同类型的字符信息对应着不同的mi值，mi为正整数；统计输入所述调制电路的正弦交流电信号的过零点个数S并依据S值输出调制信号，直至S＝2mi+1+2ni时结束并清零S，其中ni为正整数；

其中，所述依据S值输出调制信号，包括：当0≤S＜2mi+1时，输出第一电平信号，所述第一电平信号用于控制所述调制电路输出所述正弦交流电信号；当2mi+1≤S＜2mi+1+2ni时，输出第二电平信号，所述第二电平信号用于控制所述调制电路不做输出。

其中，mi≤4，且ni＝1。

一种字符帧接收方法，应用于接收端，所述接收端中的解调电路用于在输入电压等于V₀时翻转电平，V₀≥0，所述方法包括：

判断所述解调电路是否有脉冲输出；

若所述解调电路有脉冲输出，统计所述解调电路输出的短脉冲和长脉冲的个数mj、nj；当nj＝ni时，确定与mj值唯一对应的字符信息的类型；之后清零mj和nj，并返回所述判断所述解调电路是否有脉冲输出的步骤；

若所述解调电路停止脉冲输出，根据逐一确定的字符信息的类型，确定发送端以字符帧形式传送来的数据内容。

一种发送端，包括过零点检测电路、调制电路和第一控制单元，其中；

所述过零点检测电路具有正弦交流电信号输入引脚，用于将输入的正弦交流电信号转换成脉冲信号，脉冲个数等于所述正弦交流电信号的过零点个数；所述过零点检测电路的输出引脚接所述第一控制单元；

所述第一控制单元，用于获取待发送的字符帧，所述字符帧包括起始位、数据低电平位、数据高电平位和停止位等四类字符信息；控制所述调制电路逐位依次发送所述字符帧中的每一位字符信息，直至最后一位字符信息发送完成；其中，控制所述调制电路发送所述字符帧中的任一位字符信息的方法，包括：识别本位字符信息的类型，不同类型的字符信息对应着不同的mi值，mi为正整数，之后统计输入所述调制电路的正弦交流电信号的过零点个数S并依据S值输出调制信号，直至S＝2mi+1+2ni时结束并清零S，其中ni为正整数；其中，所述依据S值输出调制信号，包括：当0≤S＜2mi+1时输出第一电平信号，当2mi+1≤S＜2mi+1+2ni时输出第二电平信号；

所述调制电路具有正弦交流电信号输入引脚和控制信号输入引脚，其中，所述控制信号输入引脚用于接收所述第一电平信号和所述第二电平信号，所述第一电平信号用于控制所述调制电路输出所述正弦交流电信号，所述第二电平信号用于控制所述调制电路不做输出。

其中，mi≤4，且ni＝1。

其中，所述过零点检测电路包括第一电阻、光电隔离双向晶闸管和第二电阻，具体的：

所述第一电阻的一端作为火线接线端子，另一端接所述光电隔离双向晶闸管的第一输入端子；

所述光电隔离双向晶闸管的第二输入端子作为零线接线端子；

所述光电隔离双向晶闸管输出侧的集电极经所述第二电阻接直流源，所述集电极作为所述过零点检测电路的输出引脚；所述光电隔离双向晶闸管输出侧的发射极接地；

所述火线接线端子和所述零线接线端子为所述过零点检测电路的正弦交流电信号输入引脚。

其中，所述调制电路包括第一电阻、第二电阻、光电隔离双向晶闸管和双向可控硅，具体的：

所述光电隔离双向晶闸管输入侧的阳极经所述第一电阻接直流源；

所述光电隔离双向晶闸管输入侧的阴极作为所述调制电路的控制信号输入引脚；

所述第二电阻的一端作为火线接线端子，其另一端接所述光电隔离双向晶闸管输出侧的第一输出端子；

所述双向可控硅的输入极接所述光电隔离双向晶闸管输出侧的第一输出端子，所述双向可控硅的控制极接所述光电隔离双向晶闸管输出侧的第二输出端子，所述双向可控硅的输出极作为所述调制电路的输出引脚。

一种接收端，包括第二控制单元和解调电路，其中：

所述解调电路，用于在输入电压等于V₀时翻转电平，V₀≥0；

所述解调电路的输出引脚接所述第二控制单元；

所述第二控制单元，用于判断所述解调电路是否有脉冲输出；若所述解调电路有脉冲输出，统计所述解调电路输出的短脉冲和长脉冲的个数mj、nj；当nj＝ni时，确定与mj值唯一对应的字符信息的类型；之后清零mj和nj，并返回所述判断所述解调电路是否有脉冲输出的步骤；若所述解调电路停止脉冲输出，根据逐一确定的字符信息的类型，确定发送端以字符帧形式传送来的数据内容。

其中，所述解调电路包括二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容和光耦，具体的：

所述二极管的阳极通过传输线接调制电路的输出引脚，其阴极接所述光耦输入侧的阳极；

所述第二电阻的一端作为零线接线端子，其另一端接所述光耦输入侧的阴极；

所述第一电阻连接在所述光耦输入侧的阳极与阴极之间；

所述光耦输出侧的发射极接地、集电极作为所述解调电路的输出引脚；

所述第三电阻一端接所述光耦输出侧的集电极，其另一端接直流源；

所述电容接在所述光耦输出侧的集电极与地之间。

一种单向通信系统，包括：1个发送端和至少一个接收端，其中：

所述发送端与每一个所述接收端之间均通过一根导线作为传输线；

所述发送端为上述公开的任一种发送端，所述至少一个接收端为上述公开的任一种接收端。

从上述的技术方案可以看出，本发明用不同传输波形来表征不同类型的字符信息，所谓不同的传输波形，是指已调信号上有正弦波输出和无信号输出的时间关系不同，那么只需改变该时间关系就可以向接收端传送不同类型的字符信息，其中，有正弦波输出时长和无信号输出时长是否达到各自的设定值均是通过输入调制电路的正弦交流电信号的过零点个数来衡量；接收端通过对传送来的不同传输波形进行解调即可识别出不同类型的字符信息。由于本发明是利用不同的传输波形来表征不同类型的字符信息的，因此发送端仅需用一根导线即可将这些传输波形传送到接收端，接线简单，可实现长距离稳定通信，解决了现有技术存在的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a-1b为本发明实施例一公开的一种字符帧发送方法流程图；

图2a为本发明实施例一公开的一种表征数据低电平位的已调信号波形图；

图2b为本发明实施例一公开的一种表征数据高电平位的已调信号波形图；

图2c为本发明实施例一公开的一种表征起始位的已调信号波形图；

图2d为本发明实施例一公开的一种表征停止位的已调信号波形图；

图3为本发明实施例二公开的一种字符帧接收方法流程图；

图4a为本发明实施例二公开的一种表征数据低电平位的解调信号波形图；

图4b为本发明实施例二公开的一种表征数据高电平位的解调信号波形图；

图4c为本发明实施例二公开的一种表征起始位的解调信号波形图；

图4d为本发明实施例二公开的一种表征停止位的解调信号波形图；

图5为本发明实施例三公开的一种发送端结构示意图；

图6为本发明实施例三公开的一种过零点检测电路的输入输出波形图；

图7为本发明实施例四公开的一种解调电路拓扑结构示意图；

图8为本发明实施例五公开的一种单向通信系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1a-1b(图1a为外循环、图1b为内循环)，本发明实施例公开了一种字符帧发送方法，应用于发送端，所述发送端中的调制电路具有正弦交流电信号输入引脚，以实现单向通信场合下的长距离稳定通信并简化接线。

图1a所示方案，包括：

步骤100：获取待发送的字符帧，所述字符帧包括起始位、数据低电平位、数据高电平位和停止位等四类字符信息；

步骤200：控制所述调制电路逐位依次发送所述字符帧中的每一位字符信息，直至最后一位字符信息发送完成。

在异步通信中，数据以字符为单位组成字符帧传送，各字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收端逐帧接收；而任一帧字符帧又由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等四部分组成，任一帧字符帧中的各位字符信息由发送端逐位发送，通过传输线被接收端逐位接收。图1a所示方案便是发送任一帧字符帧的控制方法。

接收端通过识别逐位传送来的各位字符信息，识别出逐帧传送来的各帧字符帧，进而识别出以字符帧形式传送来的数据，完成了单向通信。其中，步骤100中所述的数据低电平位指的是数据位和奇偶校验位等两部分中的低电平逻辑“0”，步骤100中所述的数据低电平位指的是数据位和奇偶校验位等两部分中的高电平逻辑“1”。接收端识别出了起始位、数据低电平位、数据高电平位和停止位等四类字符信息，也就识别出了逐位传送来的各位字符信息。

在硬件设计上，发送端利用调制电路将计算机语言转换成适于传输的已调信号，接收端利用解调电路将传送来的已调信号转换成可识别的计算机语言。

图1b为发送任一位字符信息的控制方法，包括：

步骤201：识别本位字符信息的类型，其中，不同类型的字符信息对应着不同的mi值，mi为正整数；

步骤202：统计输入所述调制电路的正弦交流电信号的过零点个数S；

步骤203：判断是否满足0≤S＜2mi+1，若满足，进入步骤204；否则，进入步骤205；

步骤204：输出第一电平信号，所述第一电平信号用于控制所述调制电路输出所述正弦交流电信号；之后，返回步骤203；

步骤205：判断是否满足2mi+1≤S＜2mi+1+2ni，若满足，进入步骤206；否则，进入步骤207；其中ni为正整数；

步骤206：输出第二电平信号，所述第二电平信号用于控制所述调制电路不做输出；之后，返回步骤205；

其中，可以设定所述第一电平信号为低电平逻辑“0”、所述第二电平信号为高电平逻辑“1”，或者，也可以设定所述第二电平信号为低电平逻辑“0”、所述第一电平信号为高电平逻辑“1”；

步骤207：清零S；至此，本位字符信息发送完成。

图1b所示方案旨在用不同的传输波形来表征不同类型的字符信息，所谓不同的传输波形，是指已调信号上有正弦波输出和无信号输出的时间关系不同，那么只需改变该时间关系就可以向接收端传送不同类型的字符信息，而有正弦波输出时长和无信号输出时长是否达到各自的设定值均是通过输入调制电路的正弦交流电信号的过零点个数S值来衡量；接收端通过对传送来的不同传输波形进行解调即可识别出不同类型的字符信息，完成单向通信。下面进行举例说明。

设定数据低电平位、数据高电平位、起始位和停止位这四类字符信息对应的mi值分别为1、2、3和4，且ni＝1，则：

1)数据低电平位对应的调制电路输出波形共占用2个正弦波周期，前1个正弦波周期输出正弦波，后1个正弦波周期不输出信号，如图2a所示；

在图2a中，V_in表示输入调制电路的正弦交流电信号，V_out表示调制电路输出的数据低电平位；①～⑤表示5个过零点，一个正弦波周期T包括3个过零点。想要获取表征数据低电平位的已调信号，只需要在0≤S＜3时向调制电路输出所述第一电平信号，以及在3≤S＜5时向调制电路输出所述第二电平信号，即可将调制电路的输出信号上有正弦波输出和无信号输出的时间关系控制为1：1。

2)数据高电平位对应的调制电路输出波形共占用3个正弦波周期，前2个正弦波周期输出正弦波，后1个正弦波周期不输出信号，如图2b所示；

在图2b中，V_in表示输入调制电路的正弦交流电信号，V_out表示调制电路输出的数据高电平位；①～⑦表示过零点。想要获取表征数据高电平位的已调信号，只需要在0≤S＜5时向调制电路输出所述第一电平信号，以及在5≤S＜7时向调制电路输出所述第二电平信号，即可将调制电路的输出信号上有正弦波输出和无信号输出的时间关系控制为2：1。

3)起始位对应的调制电路输出波形共占用4个正弦波周期，前3个正弦波周期输出正弦波，后1个正弦波周期不输出信号，如图2c所示；

在图2c中，V_in表示输入调制电路的正弦交流电信号，V_out表示调制电路输出的起始位；①～⑨表示过零点。想要获取表征起始位的已调信号，只需要在0≤S＜7时向调制电路输出所述第一电平信号，以及在7≤S＜9时向调制电路输出所述第二电平信号，即可将调制电路的输出信号上有正弦波输出和无信号输出的时间关系控制为3：1。

4)停止位对应的调制电路输出波形共占用5个正弦波周期，前4个正弦波周期输出正弦波，后1个正弦波周期不输出信号，如图2d所示；

在图2d中，V_in表示输入调制电路的正弦交流电信号，V_out表示调制电路输出的停止位；表示过零点。想要获得表征停止位的已调信号，只需要在0≤S＜9时向调制电路输出所述第一电平信号，以及在9≤S＜11时向调制电路输出所述第二电平信号，即可将调制电路的输出信号上有正弦波输出和无信号输出的时间关系控制为4：1。

接收端通过识别图2a-图2d中四种不同的传输波形即可识别出不同类型的字符信息，完成单向通信。其中需要说明的是，mi、ni分别表示有正弦波输出的正弦波周期数和无信号输出的正弦波周期数，由于mi和ni的取值越小，调制时间就越短，因此本发明实施例以mi≤4且ni＝1作为优选方案，但并不局限。

由上述描述可以看出，由于本实施例利用不同的传输波形来表征不同类型的字符信息，因此发送端仅需用一根导线即可将这些传输波形传送到接收端，接线简单，可实现长距离稳定通信，解决了现有技术存在的问题。

实施例二：

参见图3，本发明实施例公开了一种字符帧接收方法，应用于接收端，所述接收端中的解调电路用于在输入电压等于V₀时翻转电平(可以设定所述解调电路在输入电压小于V₀时输出低电平、在输入电压不小于V₀时输出高电平，或者，也可以设定所述解调电路在输入电压小于V₀时输出高电平、在输入电压不小于V₀时输出低电平)，V₀≥0，以实现单向通信场合下的长距离稳定通信并简化接线，所述方法包括：

步骤301：判断所述解调电路是否有脉冲输出；若所述解调电路有脉冲输出，进入步骤302；若所述解调电路停止脉冲输出，进入步骤306；

步骤302：统计所述解调电路输出的短脉冲和长脉冲的个数mj、nj；

步骤303：判断是否满足nj＝ni；若满足，进入步骤304；否则，返回步骤302；

步骤304：确定与mj值唯一对应的字符信息的类型；

步骤305：清零mj和nj，之后返回步骤301；

步骤306：根据逐一确定的字符信息的类型，确定发送端以字符帧形式传送来的数据内容。

图3所示方案旨在根据mi值确定与之唯一对应的字符信息的类型，下面进行举例说明：

首先设定所述解调电路在输入电压小于V₀时输出高电平、在输入电压不小于V₀时输出低电平；并设定数据低电平位、数据高电平位、起始位和停止位这四类字符信息对应的mi值分别为1、2、3和4，且ni＝1；再设定解调电路的输入、输出信号分别为U_in、U_out，则：

1)当U_in为一位数据低电平位时，U_out为先输出0个短脉冲、后输出1个长脉冲的信号波，如图4a所示；在图4a中，U_out与U_in的波形长度相等，为2T(T表示一个正弦波周器)；

2)当U_in为一位数据高电平位时，U_out为先输出1个短脉冲、后输出1个长脉冲的信号波，如图4b所示；在图4b中，U_out与U_in的波形长度相等，为3T；

3)当U_in为一位起始位时，U_out为先输出2个短脉冲、后输出1个长脉冲的信号波，如图4c所示；在图4c中，U_out与U_in的波形长度相等，为4T；

4)当U_in为一位停止位时，U_out为先输出3个短脉冲、后输出1个长脉冲的信号波，如图4d所示；在图4d中，U_out与U_in的波形长度相等，为5T；

由此可见，“mj个短脉冲+nj个长脉冲”的脉冲组合就对应着一位字符信息，短脉冲在前输出，长脉冲在后输出，当nj＝ni时说明一位字符信息已传送完成；mj值不同对应的字符信息的类型也就不同，因此可以在一位字符信息传送完成后通过mi值确定由“mj个短脉冲+nj个长脉冲”这一脉冲组合对应的字符信息的类型。

实施例三：

参见图5，本发明实施例公开了一种发送端，以实现单向通信场合下的长距离稳定通信并简化接线，包括过零点检测电路100、调制电路200以及未在图5中示出的第一控制单元，其中；

过零点检测电路100具有正弦交流电信号输入引脚，用于将输入的正弦交流电信号转换成脉冲信号，脉冲个数等于所述正弦交流电信号的过零点个数；过零点检测电路100的输出引脚Zero Cross接所述第一控制单元；

所述第一控制单元，用于获取待发送的字符帧，所述字符帧包括起始位、数据低电平位、数据高电平位和停止位等四类字符信息；控制所述调制电路逐位依次发送所述字符帧中的每一位字符信息，直至最后一位字符信息发送完成；其中，控制所述调制电路发送所述字符帧中的任一位字符信息的方法，包括：识别本位字符信息的类型，不同类型的字符信息对应着不同的mi值，mi为正整数，之后统计输入所述调制电路的正弦交流电信号的过零点个数S并依据S值输出调制信号，直至S＝2mi+1+2ni时结束并清零S，其中ni为正整数；其中，所述依据S值输出调制信号，包括：当0≤S＜2mi+1时输出第一电平信号，当2mi+1≤S＜2mi+1+2ni时输出第二电平信号；

调制电路200具有控制信号输入引脚Control Signal和正弦交流电信号输入引脚，其中，所述控制信号输入引脚用于接收所述第一电平信号和所述第二电平信号，所述第一电平信号用于控制所述调制电路输出所述正弦交流电信号，所述第二电平信号用于控制所述调制电路不做输出。

其中，仍参见图5，过零点检测电路100包括电阻R510、光电隔离双向晶闸管U501和电阻R513，其中：

电阻R510的一端作为火线接线端子LINE，另一端接光电隔离双向晶闸管U501的第一输入端子1；

光电隔离双向晶闸管U501的第二输入端子2作为零线接线端子NEUTRAL；

光电隔离双向晶闸管U501输出侧的集电极3经电阻R513接直流源VCC1，集电极3作为过零点检测电路100的输出引脚Zero Cross；光电隔离双向晶闸管U501输出侧的发射极4接地。

火线接线端子LINE和零线接线端子NEUTRAL为过零点检测电路100的正弦交流电信号输入引脚。过零点检测电路100的工作原理如下：电阻R510为限流电阻，电阻R513为上拉电阻；光电隔离双向晶闸管U501在输入电压的幅值高于设定阈值时导通(即集电极3和发射极4接通)、低于该设定阈值时截止；光电隔离双向晶闸管U501截止后过零点检测电路100的输出引脚Zero Cross输出高电平，光电隔离双向晶闸管U501导通后过零点检测电路100的输出引脚Zero Cross被拉低，如图6所示。由图6可以看出，脉冲数就是正弦交流电信号的过零点数，由此所述第一控制单元通过统计脉冲数即可统计出正弦交流电信号的过零点个数。

可选地，过零点检测电路100还包括输入滤波电路和/或输出滤波电路；所述输入滤波电路用于吸收光电隔离双向晶闸管U501输入侧的尖峰电压干扰信号，所述输出滤波电路用于吸收光电隔离双向晶闸管U501输入侧的尖峰电压干扰信号。仍参见图5，所述输入滤波电路可包括电阻R516和电容C511；电阻R516和电容C511均连接在光电隔离双向晶闸管U501的第一输入引脚1和第二输入引脚2之间。仍参见图5，所述输出滤波电路可包括电阻R515和电容C512；电阻R515的第一端接光电隔离双向晶闸管U501输出侧的集电极3，其第二端接过零点检测电路100的输出引脚Zero Cross；电容C512接在电阻R515的第二端与地之间。

此外，所述第一控制单元在控制调制电路200传送数据之前，还可以通过检测过零点检测电路100的输出频率来对输入到发送端中的所述正弦交流电信号进行频率验证，若过零点检测电路100的输出频率异常，则认为输入到发送端中的所述正弦交流电信号无效。

其中，仍参见图5，调制电路200包括电阻R512、电阻R523、光电隔离双向晶闸管U502和双向可控硅Z503，其中：

光电隔离双向晶闸管U502输入侧的阳极经电阻R521接直流源VCC1；

光电隔离双向晶闸管U502输入侧的阴极作为调制电路200的控制信号输入引脚Control Signal；

电阻R523的一端作为火线接线端子LINE，其另一端接光电隔离双向晶闸管U502输出侧的第一输出端子5；

双向可控硅Z503的输入极7接光电隔离双向晶闸管U502输出侧的第一输出端子5，双向可控硅Z503的控制极8接光电隔离双向晶闸管U502输出侧的第二输出端子6，双向可控硅Z503的输出极9作为调制电路200的输出引脚Modulating Signal。

调制电路200的工作原理如下：电阻R521和电阻R523均为限流电阻；调制电路200的控制信号输入引脚Control Signal输入低电平时，光电隔离双向晶闸管U502导通(即光电隔离双向晶闸管U502的第一输出端子5和第二输出端子6接通)，双向可控硅Z503在U502导通后导通(即有电流从双向可控硅Z503的输入极7流到输出级9)，使得调制电路200的输出引脚Modulating Signal输出正弦交流电信号；调制电路200的控制信号输入引脚Control Signal输入高电平时，光电隔离双向晶闸管U502截止，双向可控硅Z503在U502截止后截止，使得调制电路200的输出引脚Modulating Signal无信号输出。

对应调制电路200上述拓扑结构，所述第一控制单元输出的第一电平信号应当为低电平逻辑“0”、第二电平信号应当为高电平逻辑“1”。

可选地，仍参见图5，调制电路200还包括输出滤波电路，其输出滤波电路可包括电阻R522和电容C515；电阻R522和电容C515串联后接在双向可控硅Z503的输入极7和输出级9之间。

实施例四：

本发明实施例公开了一种接收端，以实现单向通信场合下的长距离稳定通信并简化接线，包括第二控制单元和解调电路，其中：

所述解调电路，用于在输入电压等于V₀时翻转电平，V₀≥0；

所述解调电路的输出引脚接所述第二控制单元；

所述第二控制单元，用于判断所述解调电路是否有脉冲输出；若所述解调电路有脉冲输出，统计所述解调电路输出的短脉冲和长脉冲的个数mj、nj；当nj＝ni时，确定与mj值唯一对应的字符信息的类型；之后清零mj和nj，并返回所述判断所述解调电路是否有脉冲输出的步骤；若所述解调电路停止脉冲输出，根据逐一确定的字符信息的类型，确定发送端以字符帧形式传送来的数据内容。

其中，所述解调电路的拓扑结构如图7所示，包括二极管D6、电阻R79、电阻R80、电阻R74、电容C69和光耦PC1，其中：

二极管D6的阳极通过传输线接调制电路200的输出引脚Modulating Signal，其阴极接光耦PC1输入侧的阳极；

电阻R80的一端作为零线接线端子NEUTRAL，其另一端接光耦PC1输入侧的阴极；

电阻R79连接在光耦PC1输入侧的阳极与阴极之间；

光耦PC1输出侧的发射极11接地、集电极10作为所述解调电路的输出引脚Demodulating Signal；

电阻R74一端接光耦PC1输出侧的集电极10，其另一端接直流源VCC2；

电容C69接在光耦PC1输出侧的集电极10与地之间。

所述解调电路的工作原理为：

二极管D6用于进行半波整流；电阻R80为限流电阻；电阻R79用于防止光耦PC1输入回路反向电压超过其额定的反向击穿电压；电阻R74和电容C69构成RC充放电电路，通过调整电阻R74和电容C69可以有效的设置占空比的大小，同时所述RC充放电电路也能起到滤波作用。当解调电路的输入电压小于V₀时，二极管D6的阴极为低电平，光耦PC1截止，所述解调电路的输出引脚Demodulating Signal输出高电平；当解调电路的输入电压不小于V₀时二极管D6的阴极为低电平时，光耦PC1导通，所述解调电路的输出引脚Demodulating Signal被拉低。

可见，具有上述拓扑结构的解调电路在输入电压小于V₀时输出高电平、在输入电压不小于V₀时输出低电平。

实施例五：

参见图8，本发明实施例五公开了一种单向通信系统，包括1个发送端和N(N≥1)个接收端，其中，所述发送端与每一个所述接收端之间均通过一根导线作为传输线；所述发送端为实施例三公开的任一种发送端；所述接收端为实施例四公开的任一种接收端，以实现一台主机对N台从机的联动控制，主从机之间可实现长距离稳定通信并仅需一根传输线，接线非常简单。相较于I2C总线、SPI总线、RS485总线、TTL异步串口通信方式等，实施例三公开的发送端与实施例四公开的接收端应用到一主多从的单向通信系统中时，系统接线简单的优势尤为明显。

综上所述，本发明用不同传输波形来表征不同类型的字符信息，所谓不同的传输波形，是指已调信号上有正弦波输出和无信号输出的时间关系不同，那么只需改变该时间关系就可以向接收端传送不同类型的字符信息，其中，有正弦波输出时长和无信号输出时长是否达到各自的设定值均是通过输入调制电路的正弦交流电信号的过零点个数来衡量；接收端通过对传送来的不同传输波形进行解调即可识别出不同类型的字符信息。由于本发明是利用不同的传输波形来表征不同类型的字符信息的，因此发送端仅需用一根导线即可将这些传输波形传送到接收端，接线简单，可实现长距离稳定通信，解决了现有技术存在的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。