一种调试电路的制作方法

本申请涉及数据通讯技术领域，尤其涉及一种调试电路。

背景技术：

模块module，在出售给第三方公司之后，通常作为模组的一部分封装到了结构件的内部。在对module进行后期维护时，经常由于上位机资源有限，不能及时抓取module的系统日志或者进行版本升级。而且，当出现故障时，为了定位故障问题，需要拆机将module取下寄回厂家来解决问题，这样大大增加了模块的后期维护成本。

因此，需要一种方便设备module和调试工具tool之间进行数据传输的电路。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种调试电路，无需拆机即可实现设备额调试工具之间传递数据。

所采用的技术方案如下：

一种调试电路，适用于设备和调试工具之间的数据通讯，所述设备和调试工具都设有管脚pin、管脚pout、电源vcc、地线，其中，所述设备的管脚pin与调试工具的管脚pout相连，所述设备的管脚pout与调试工具的管脚pin相连，所述调试电路包括第一npn三极管，第一电容，第二npn三极管，第二电容，所述第一npn三极管的集电极连接至设备的管脚pin，且通过一负载电阻r1连接至电源vcc，第一npn三极管的基极连接至第一电容的负极，第一电容的正极连接至测试工具的管脚pout，所述第二npn三极管的集电极连接至调试工具的管脚pin，且通过一负载电阻r1’连接至电源vcc，第二npn三极管的基极连接至第二电容的负极，第二电容的正极连接至设备的管脚pout，所述第一npn三极管和第二npn三极管的发射极均接地。

本申请实施例的调试电路，可以无需拆机的实现设备和调试工具之间的数据传输，同时又保证了数据传输的稳定性和准确性，减少了设备后期维护成本和增加了模块调试手段。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的一种调试电路的电路图；

图2为本申请实施例一中调试电路使用时的硬件结构图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在后续的描述中，如果使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

本申请实施例一提供了一种调试电路，适用于设备和调试工具之间的数据通讯。

所述设备和调试工具都设有管脚pin、管脚pout、电源vcc、地线。

所述设备的管脚pin与调试工具的管脚pout相连，所述设备的管脚pout与调试工具的管脚pin相连，构成两个独立的数据通讯链路，实现设备和测试工具之间的数据传输。其中，具体的电路连接方式如下所述。

请参看图1，所述调试电路包括：第一npn三极管q1，第一电容c1，第二npn三极管q2，第二电容c2。

所述第一npn三极管q1的集电极c连接至设备的管脚pin，且通过一负载电阻r1连接至电源vcc，第一npn三极管q1的基极b连接至第一电容c1的负极，第一电容c1的正极连接至测试工具的管脚pout。

所述第二npn三极管q2的集电极c连接至调试工具的管脚pin，且通过一负载电阻r1’连接至电源vcc，第二npn三极管q2的基极e连接至第二电容c2的负极，第二电容c2的正极连接至设备的管脚pout。

所述第一npn三极管q1和第二npn三极管q2的发射极e均接地。

优选地，所述第一电容c1和测试工具的管脚pout之间还串联一个电阻r2，所述第二电容c2和设备的管脚pout之间串联一个电阻r2’，所述电阻在电容放电过程中起到保护电容的作用。

本实施例中，所述第一npn三极管q1和第二npn三极管q2为锗管，当基极大于发射极0.2v时，三极管导通，管脚pin为低电平。

可以使用软件程序控制pout管脚电平的拉高和拉低，拉高即给pout管脚控制输出为高电平；拉低即给pout管脚控制输出为低电平，接近0电平。

请一起参阅图2，为本申请实施例一中调试电路使用时的硬件结构图。

如图所示，第一电容c1和第二电容c2为平板电容，由两个平行的极板和中间电介质组成。c1、c2的两个平行极板均为金属片，第一电容c1的负极极板和第二电容c2的正极极板连接在设备外壳的内侧，第一电容c1的正极极板和第二电容c2的负极极板在使用时连接至设备10外壳的外侧，与内侧极板位置相对应。

c1、c2的中间电介质为夹在两个平行金属片中间的外壳部分，外壳11的材料为绝缘材料，一般采用绝缘金属氧化物板，例如二氧化钡。

下面说明一下调试电路工作原理以及过程。

当客户需要使用调试工具和设备进行数据通讯时，通过带金属片的数据线连接调试工具20和设备10。如图2所示，将数据线一头连接至设备的pin或者pout，金属片贴到设备10外壳的内壁上，将数据线一头连接至调试工具20的pout或者pin，金属片临时粘贴到设备10外壳的外侧与内侧金属片对应的位置。

设备和调试工具之间通过传输信号1或者0实现数据的传输。

例如当需要从调试工具侧传输数据到设备侧时，拉高调试工具侧pout电平，第一电容c1进行充电，第一三极管q1的vbe大于0.2v，三极管导通，设备侧连接至第一三极管q1的集电极e的pin为低电平，第一电容c1充电完毕后，进行放电，第一三极管q1的vbe小于0.2v，三极管截止，设备侧连接至第一三极管q1的集电极e的pin为高电平。

高电平代表信号1，低电平代表信号0，通过电容的充放电，和三极管导通截止，实现了设备和调试工具之间数据的传输。其中，数据通讯周期t由电路中电容c1和电阻r2的值决定。

调试电路在传输信号1时，电容要先充电，然后再放电。在充满电容之前检测电压，在放电基本完成之后，才开始下一个数据周期，保证连续传输1时不会发生错误。电压采样点周期d0小于充电周期cy。

电容器的充电时间常数，是电容的端电压达到最大值的0.63倍时所需要的时间，通常认为时间达到5倍的充电时间常数后就充满了电。充电时间常数的大小与电路的电阻有关，按照下式计算：tc＝rc，其中r是电阻；c是电容。

假如采用1平方公分面积的平板电容，调整r2电阻将容抗+r2阻值设计成1千欧，得tc＝rc＝1.39微秒，即充电为0.63倍的vcc电压时需要1.39微秒时间。如果充电和放电周期均为1.39微秒，则数据通讯周期t＝1.39+1.39＝2.78微秒，此时传输频率为359712hz。

传输1信号的后半周期时间内，即pout在后t/2周期被拉低，即使电容未充满电，但是电流发生了转向，则npn三极管立刻处于截止状态，此时pin被瞬间拉高。

假如npn管的饱和ibe电流在100微安左右不变，电路的传输频率由电容的容抗和r2的电阻值决定，电阻总和越小，充电时间越短，则充电周期较短。

但是充电周期较短，如果在d0采样周期内充满电且开始了放电，可能会造成无法达到正确检测电压的目的。

由此，可以通过调整平板电容的容量(平板极矩，介质等参数)、容抗、r2阻来满足实际应用。

平板电容计算公式：本实施例中以二氧化钡为介质，介电常数为106，k＝9ⅹ10⁹，假设s是平行板面积，d是平行板间间距。容抗与电容及频率的关系公式如下：

其中xc为容抗。

假设采用频率为115200(hz/s)，xc＝1kω(采用3v电压,平均电流3ma)，则得0.6784ⅹs＝d。

因此，如果采用1平方公分面积的平板电容，则平板电容之间的距离要相当的薄，大概需要：0.0001*0.6784＝0.00006784米＝0.007公分。一张纸的厚度大概0.08公分，0.007公分相当于一张厚纸的厚度。设计出采用1张厚度的外壳，面积大概1平方公分大小，就可以实现基本的数据通讯。

当调试工具与设备不通讯时，电容c1也可以接地，消除设备的异常电噪。

通过本申请实施例提供的调试电路，可以无需拆机的实现设备和调试工具之间的数据传输，同时又保证了数据传输的稳定性和准确性，减少了设备后期维护成本和增加了模块调试手段。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。