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单线集供电和通讯技术的探讨

2021-09-10龙逸

科技研究 2021年7期

龙逸

摘要:在两线的主从通讯电路里,利用电源 VCC线来作为供电和数据交换线,供电端主机需要一个恒流源给下位机供电,在没有数据交换时即主机直接供电给从机,在有数据交换时从机通过一个整流二极管来整流通讯信号来获得电系统工作电源,通过合适的协议,使得通讯时从机可以获得稳定工作电源,因只有两根线,成本大幅下降,且优化布线空间。

关键词:串口通讯、恒流源、主从机、发送、接收

一、背景技术

在家电领域很多双MCU的控制器基本都采用串口通讯技术,这种技术传输可靠,传输距离远,抗干扰性强。这类通讯主要在主从控制系统采用四跟线:即VCC,GND,TX,RX,VCC和GND主要是给从机供电;由于成本的原因,也有采用三根线:VCC,GND,TX和RX共用一芯,节省一根线,所以通常最少都要用三根线来连接主从之间来进行数据传输和控制。

二、现有主流两种通讯的优缺点

2.1.1 四线上下位机通讯的技术方案

通常称之为串口通讯,即一根发送数据TX,一根接收数据RX,两者是收发分开,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据,如果加上供电的VCC和GND,这样就是需要四根线来完成这个上下位机的供电和通讯功能。

电路如图(一): 上位机的TX对应下位机的RX,上位机的RX对应下位机的TX,线路上串接电阻和电容为提升抗干扰能力作用。

2.1.2 此技术方案的优点

由于很多单片机都有自带的UART口,所以在软件处理上简单,只要设定波特率往寄存器里放需要发送的数据就可以了。……

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