阅读说明：本技术 一种基于pwm的单总线通讯远程i/o实现方法及系统 (Single-bus communication remote I/O implementation method and system based on PWM ) 是由 叶小萌 于 2020-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统,包括通讯设备、主站、远程站点；通讯设备,与主站电连,向主站发送PWM信号,以及接收主站的数据；主站,与远程站点电连,根据主站发送的PWM信号中的通讯指令,控制远程站点,以及向主站发送PWM信号；远程站点为I/O模块。本发明利用可编程控制器通过硬件编程,实现基于PWM的单总线通讯远程I/O,无论单片机或者可编程控制器有没有PWM接口,都能通讯。本发明通过PWM波通讯,可以实现单总线局域网通讯,具有组网简单,实现简单,数据密度高,容错率高,有利于数据的可靠传输。(The invention discloses a PWM-based single-bus communication remote I/O implementation method and a system, comprising communication equipment, a master station and a remote station; the communication equipment is electrically connected with the main station, and is used for transmitting a PWM signal to the main station and receiving data of the main station; the master station is electrically connected with the remote station, controls the remote station according to a communication instruction in the PWM signal sent by the master station, and sends the PWM signal to the master station; the remote site is an I/O module. The invention realizes the single bus communication remote I/O based on PWM by utilizing the programmable controller through hardware programming, and the communication can be realized no matter whether a singlechip or the programmable controller has a PWM interface or not. The invention can realize the communication of the single bus local area network through the PWM wave communication, has the advantages of simple networking, simple realization, high data density and high fault-tolerant rate, and is beneficial to the reliable transmission of data.)

一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统。

背景技术

基于传统的单总线通讯远程I/O实现方法是串行通讯，如图4传统串行通讯1位数据至少需要一个脉冲,而且容错率低，高频率的脉冲在通信时特别是长距离通讯时容易产生畸变造成通讯数据错误。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统，实现了高效，容错率高的控制I/O。

技术方案：一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统，包括通讯设备、主站、远程站点；

通讯设备，与主站电连，向主站发送PWM信号，以及接收主站的数据；

主站，与远程站点电连，根据主站发送的PWM信号中的通讯指令，控制远程站点，以及向主站发送PWM信号；

远程站点为I/O模块。

本发明的进一步改进在于，通讯设备为单片机或可编程控制器,主站为单片机或可编程控制器。

本发明的进一步改进在于，通讯设备、主站短距离传输时，以信号线和地线通讯。通讯设备、主站长距离传输时，以差分发送器传输。

本发明的进一步改进在于，通讯设备、主站之间以PWM接口，或普通输入输出端口模拟方式相连。

一种基于PWM的单总线通讯远程I/O系统，包括通讯设备、主站、远程站点；

通讯设备，与主站电连，用于向主站发送PWM信号，以及接收主站的数据；

主站，与远程站点电连，用于根据主站发送的PWM信号中的通讯指令，控制远程站点，以及向主站发送PWM信号；

远程站点为I/O模块。

本发明的进一步改进在于，通讯设备为单片机或可编程控制器,主站为单片机或可编程控制器。

本发明的进一步改进在于，通讯设备、主站短距离传输时，以信号线和地线通讯。

本发明的进一步改进在于，通讯设备、主站上设有PWM接口，通讯设备、主站之间以PWM接口，或普通输入输出端口模拟方式相连。

本发明的进一步改进在于，通讯设备、主站上没有PWM接口，通讯设备、主站上没有PWM接口，通讯设备、主站之间以普通输入输出端口模拟方式相连

与现有技术相比，本发明提供的一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统，至少实现了如下的有益效果：

本发明利用可编程控制器通过硬件编程，实现基于PWM的单总线局域网通讯实现方法，该方法组网简单短距离传输中只需要信号线和地线两根线，在长距离传输中增加差分发送器也只要信号正和信号负两根线。实现简单，若具有PWM接口，就使用接口通讯，若没有PWM接口，通过普通输入输出端口模拟的方式也能实现，因此可以在不增加硬件成本或少量成本就可实现单片机与单片机，单片机与可编程控制器，可编程控制器与可编程控制器之间通过软件方法快速组成局域网；数据密度高，传统串行通讯1位数据至少需要一个脉冲，而本方法可实现8位数据只需要一个脉冲，相同的波特率通讯字节数提高了8倍；容错率高，传统串行通讯如果需要高的波特率就要提高脉冲频率，高频率的脉冲在通讯线路尤其是长距离线路中常常会发生畸变造成通讯数据错误；而本方法因为提高了8倍的数据密度，相应的脉冲频率降低，有利于数据的可靠传输。

当然，实施本发明的任一产品并不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的网络拓扑结构；

图2为本发明的同查询帧结构；

图3为本发明的响应帧结构；

图4为背景技术中网络拓扑结构图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1，

一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统，包括通讯设备、主站、远程站点；

通讯设备，与主站电连，向主站发送PWM信号，以及接收主站的数据；主站，与远程站点电连，根据主站发送的PWM信号中的通讯指令，控制远程站点，以及向主站发送PWM信号；远程站点为I/O模块。

基于上述实施例，主站可与多个远程站点分别电连。通讯设备通过主站将通讯指令发送至远程站点，对远程站点进行控制。同时，主站将所监视设备运行状态，反馈给通讯设备。

基于上述实施例，本发明通过PWM波通讯，通过PWM信号控制远程I/O模块，可以实现单总线局域网通讯，具有组网简单，实现简单，数据密度高，容错率高，有利于数据的可靠传输。

本发明使用PWM波数据密度高。传统串行通讯1位数据至少需要一个脉冲，而本方法可实现8位数据只需要一个脉冲，相同的波特率通讯字节数提高了8倍。

本发明的方法容错率高。传统串行通讯如果需要高的波特率就要提高脉冲频率，高频率的脉冲在通讯线路尤其是长距离线路中常常会发生畸变造成通讯数据错误；而本方法因为提高了8倍的数据密度，相应的脉冲频率降低，有利于数据的可靠传输。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，通讯设备为单片机或可编程控制器,主站为单片机或可编程控制器。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，通讯设备、主站短距离传输时，以信号线和地线通讯。通讯设备、主站长距离传输时，以差分发送器传输。基于本实施例，本发明组网简单，做短距离传输时只需要信号线和地线两根线，在长距离传输中增加差分发送器也只要信号正和信号负两根线。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，通讯设备、主站之间以PWM接口，或普通输入输出端口模拟方式相连。本实施例中，有PWM接口的可编程控制器、单片机相互之间直接连接，没有的也可以通过普通输入输出端口模拟的方式也能实现。本发明实现简单，若具有PWM接口，就使用接口通讯，若没有PWM接口，通过普通输入输出端口模拟的方式也能实现，因此可以在不增加硬件成本或少量成本就可实现单片机与单片机，单片机与可编程控制器，可编程控制器与可编程控制器之间通过软件方法快速组成局域网。基于本实施例，本发明不需要单独增加硬件，就能达成通讯。

基于上述实施例，本发明利用可编程控制器通过硬件编程，实现一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法查询帧如图2，响应帧如图3。

实施例2，

一种基于PWM的单总线通讯远程I/O系统，包括通讯设备、主站、远程站点；

通讯设备，与主站电连，用于向主站发送PWM信号，以及接收主站的数据；

主站，与远程站点电连，用于根据主站发送的PWM信号中的通讯指令，控制远程站点，以及向主站发送PWM信号；

远程站点为I/O模块。

基于上述实施例，通讯设备通过主站将通讯指令发送至远程站点，对远程站点进行控制。同时，主站将所监视设备运行状态，反馈给通讯设备。本发明通过PWM波通讯，通过PWM信号控制远程I/O模块，可以实现单总线局域网通讯，具有组网简单，实现简单，数据密度高，容错率高，有利于数据的可靠传输。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，通讯设备为单片机或可编程控制器,主站为单片机或可编程控制器。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，通讯设备、主站短距离传输时，以信号线和地线通讯。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，通讯设备、主站长距离传输时，以差分发送器传输。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，通讯设备、主站上设有PWM接口，通讯设备、主站之间以PWM接口相连。通讯设备、主站上没有PWM接口，通讯设备、主站上没有PWM接口，通讯设备、主站之间以普通输入输出端口模拟方式相连。基于本实施例，本发明可以在不增加硬件成本或少量成本就可实现组成局域网。

通过上述实施例可知，本发明提供的一种基于PWM的单总线通讯远程I/O实现方法及系统，至少实现了如下的有益效果：

本发明利用可编程控制器通过硬件编程，实现基于PWM的单总线局域网通讯实现方法，该方法组网简单短距离传输中只需要信号线和地线两根线，在长距离传输中增加差分发送器也只要信号正和信号负两根线。实现简单，若具有PWM接口，就使用接口通讯，若没有PWM接口，通过普通输入输出端口模拟的方式也能实现，因此可以在不增加硬件成本或少量成本就可实现单片机与单片机，单片机与可编程控制器，可编程控制器与可编程控制器之间通过软件方法快速组成局域网；数据密度高，传统串行通讯1位数据至少需要一个脉冲，而本方法可实现8位数据只需要一个脉冲，相同的波特率通讯字节数提高了8倍；容错率高，传统串行通讯如果需要高的波特率就要提高脉冲频率，高频率的脉冲在通讯线路尤其是长距离线路中常常会发生畸变造成通讯数据错误；而本方法因为提高了8倍的数据密度，相应的脉冲频率降低，有利于数据的可靠传输。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。