阅读说明：本技术 带供电的二线半双工通讯电路及其通讯方法 (Two wires half duplex communication circuit and its means of communication with power supply ) 是由 刘华 付加强 王兴忠 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种带供电的二线半双工通讯电路,包括主通信单元和若干子通信单元；所述主通信单元通过I/O总线与若干通信单元分别连接；所述IO总线通过输入电压Vcc供电；本发明还提供了一种带供电的二线半双工通讯方法,本发明主机通过控制电路电流电压的变化,通过供电线路,发送0\1的信号给通信单元,形成数据通信,通信单元通过供电线路,反馈0\1的信号给主机,从而通过IO总线实现供电和通讯,减少组网线路数量,节省成本。(The present invention provides a kind of two wires half duplex communication circuit of band power supply, including principal communication unit and several sub- communication units；The principal communication unit is separately connected by I/O bus and several communication units；The IO bus is powered by input voltage Vcc；The present invention also provides a kind of two wires half duplex communication methods of band power supply, host of the present invention passes through the variation of control circuit Current Voltage, pass through power supply line, send 01 signal to communication unit, form data communication, communication unit passes through power supply line, feed back 01 signal to host, to realize power supply and communication by IO bus, networking number of, lines is reduced, saves cost.)

带供电的二线半双工通讯电路及其通讯方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种带供电的二线半双工通讯电路。

背景技术

在现有的很多组网线路中，供电线路和通信线路往往是分开的，比如在某些温度检测系统中，温度传感器的信号是通过串口与上位机通信，而温度传感器的供电由需要另外的线路进行供电，这样的设计在元件多、分布广、线路长的的电路中，将会需要复杂的布线和成本。

发明内容

本发明提供一种带供电的二线半双工通讯电路和通讯方法，通过IO总线实现供电和通讯，减少组网线路数量，节省成本。

本发明通过以下方式实现：

一种带供电的二线半双工通讯电路，包括主通信单元和若干子通信单元；所述主通信单元通过I/O总线与若干通信单元分别连接；所述IO总线通过输入电压Vcc供电。

进一步的，所述主通信单元包括一主数据发送电路；所述数据发送电路包括MCU-TXD接口、NMOS管N2和负载电阻R3；所述NMOS管N2的栅极与MCU-TXD接口连接；所述NMOS管N2的源极通过一电阻R1串联接地；所述NMOS管N2的漏极与R3串联接入输入电压Vcc；所述子通信单元包括一与主数据发送电路通讯的子数据接收电路；所述子数据接收电路包括RXD接口、电阻R01和电阻R02；所述第一电阻R01和第二电阻R02串联；所述RXD接口接在电阻R01和电阻R02之间；所述电阻R01与输入电压Vcc连接；所述电阻R02接入I/O总线且与接在负载电阻R3和NMOS管N2之间。

进一步的，所述主通信单元还包括一主数据接收电路；所述主数据接收电路包括一MCU-RXD接口、三极管N1和电阻R1；所述MCU-RXD与三极管N1的集电极连接；所述三极管N1的发射极接地；所述三极管N1的基极与NMOS管N2的源极连接；所述电阻R1两端分别与三极管N1的基极和发射极连接；所述子通信单元包括一与主数据接收电路通讯的子数据发送电路；所述子数据发送电路包括一TXD接口和一NMOS管G3；所述TXD接口与NMOS管G3的栅极连接；所述NMOS管的源极接入I/O总线且与接在负载电阻R3和NMOS管N2之间；所述NMOS管的漏极与输入电压Vcc连接。

进一步的，所述三极管N1的集电极与一电阻R2连接；所述电阻R2与一提升电压MCU-V连接。

进一步的，所述NMOS管N2和NMOS管G3均设有保护二极管。

进一步的，所述三极管采用NPN管。

进一步的，所述子通信单元中设有储能电容。

本发明还提供一种带供电的二线半双工通讯方法，主机通信单元通过供电I\O总线与子通信单元连接，其特征在于，包括如下步骤：

S1，主通信单元MCU-TXD端通过给出一高电平或低电平发出0\1的信号，通过I\O总线让子通信单元RXD收到1\0的信号；

S2，子通信单元根据协议识别主通信单元发出的一串数据信号并通过子通信单元TXD端反馈；

S3，子通信单元TXD端通过发出1\0的信号，通过I\O总线让主通信单元MCU-RXD收到0\1的信号。

进一步的，所述S1的MCU-TXD端通过一NMOS管N2的导通或截止，形成电压波动传输数据给子通信单元。

进一步的，所述S3的子单元TXD端通过一NMOS管G3的导通或截止，形成变化的电流，控制一三极管N1的导通或截止，从而向所述MCU-RXD端输出数据。

本发明的有益效果是：提供一种带供电的二线半双工通讯电路及其通讯方法，主机通过控制电路电流电压的变化，通过供电线路，发送0\1的信号给通信单元，形成数据通信，通信单元通过供电线路，反馈0\1的信号给主机，从而通过IO总线实现供电和通讯，减少组网线路数量，节省成本。

附图说明

图1为本发明电路图；

图2为实施例2电路图。

具体实施方式

实施例1

一种带供电的二线半双工通讯电路，包括主通信单元和若干子通信单元；所述主通信单元通过I/O总线与若干通信单元分别连接；所述IO总线通过输入电压Vcc供电。

所述主通信单元包括一主数据发送电路；所述数据发送电路包括MCU-TXD接口、NMOS管N2和负载电阻R3；所述NMOS管N2的栅极与MCU-TXD接口连接；所述NMOS管N2的源极通过一电阻R1串联接地；所述NMOS管N2的漏极与R3串联接入输入电压Vcc；所述子通信单元包括一与主数据发送电路通讯的子数据接收电路；所述子数据接收电路包括RXD接口、电阻R01和电阻R02；所述第一电阻R01和第二电阻R02串联；所述RXD接口接在电阻R01和电阻R02之间；所述电阻R01与输入电压Vcc连接；所述电阻R02接入I/O总线且与接在负载电阻R3和NMOS管N2之间。

所述主通信单元还包括一主数据接收电路；所述主数据接收电路包括一MCU-RXD接口、三极管N1和电阻R1；所述MCU-RXD与三极管N1的集电极连接；所述三极管N1的发射极接地；所述三极管N1的基极与NMOS管N2的源极连接；所述电阻R1两端分别与三极管N1的基极和发射极连接；所述子通信单元包括一与主数据接收电路通讯的子数据发送电路；所述子数据发送电路包括一TXD接口和一NMOS管G3；所述TXD接口与NMOS管G3的栅极连接；所述NMOS管的源极接入I/O总线且与接在负载电阻R3和NMOS管N2之间；所述NMOS管的漏极与输入电压Vcc连接。

所述三极管N1的集电极与一电阻R2连接；所述电阻R2与一提升电压MCU-V连接。

所述NMOS管N2和NMOS管G3均设有保护二极管。

所述三极管采用NPN管。

所述子通信单元中设有储能电容。

使用时，子通信单元TXD端和RXD端连接传感器或通信设备。本电路通讯方式可以通过数字信号0/1进行传送。

MCU-TXD端给出高电平时，发出1时，N2导通，RXD电压被拉低，收到0，当MCU-TXD给出低电平时，发出0时，N2截止，RXD电压被拉高，收到1；当通讯单元接收数据并进行识别后，通过TXD端发出反馈，当TXD端给出高电平，发出1时，G3导通，三极管N1基极电压被拉高，三极管N1导通，MCU-RXD端电压被拉低，收到0，当TXD端给出低电平，G3截止，N1截止，MCU-RXD端由MCU-V拉高电压，得到信号1。

本电路在常态下，MCU-TXD和MCU-RXD处于高电平状态，即信号为1。

本实施例还提供一种带供电的二线半双工通讯方法，主机通信单元通过供电I\O总线与子通信单元连接，其特征在于，包括如下步骤：

S1，主通信单元MCU-TXD端通过给出一高电平或低电平发出0\1的信号，通过I\O总线让子通信单元RXD收到1\0的信号；

S2，子通信单元根据协议识别主通信单元发出的一串数据信号并通过子通信单元TXD端反馈；

S3，子通信单元TXD端通过发出1\0的信号，通过I\O总线让主通信单元MCU-RXD收到0\1的信号。

所述S1的MCU-TXD端通过一NMOS管N2的导通或截止，形成电压波动传输数据给子通信单元。

所述S3的子单元TXD端通过一NMOS管G3的导通或截止，形成变化的电流，控制一三极管N1的导通或截止，从而向所述MCU-RXD端输出数据。

N1、R1、R2是常规共射电路，静态时要求电流在R1上产生的电压。

实施例2

本实施例提供本发明所述电路在电子******通讯中的实际应用图。

本实施例中，Vcc采用9-18V电压，子通信连接连接电子***，电子***工作电流为20-40μA，负载电阻R3为3k电阻，NMOS管N2采用AO3400管，三极管N1采用9013三极管，R2采用30k电阻，R1采用6.8k电阻。通信方式如前实施例所述。