基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路，主控設備包括主控芯片、第一電平轉換芯片以及第一繼電器，被控設備包括被控芯片、第二電平轉換芯片、第二繼電器以及第一、第二固態繼電器，其中主控芯片和被控芯片的作用是控制RS485通信與上電命令之間切換的流程；第一、第二電平轉換芯片的作用是將控制芯片輸出的串口TTL電平轉換成RS485通信的差分輸出電平；第一、第二繼電器是一個單刀雙擲開關，它們的常閉觸點均與上電控制命令腳相連，常開觸點均與485通信的一路差分輸出相連，達到兩種功能切換的目的；第一、第二固態繼電器的作用是使被控設備接收到上電指令后，按照控制流程使被控芯片的供電保持自鎖。
【專利說明】基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信設備的線纜復用技術，更具體地說，是涉及一種基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路。
【背景技術】
[0002]在通訊設備的使用過程中，一般主控設備與被控設備會分別進行供電，為了降低能耗，主控設備可以另外通過控制線纜對被控設備進行上電控制，使得被控設備的電源開啟受到主控設備的控制。這樣就可實現需要與被控設備進行通信時，才給被控設備上電，反之則對其斷電。但是，如果主控設備與被控設備間隔較遠，尤其是在一些環境受限的地方，除了鋪設兩者之間的通信線纜外，還要考慮增加控制線纜，會提高施工的工作量和難度；特別是對一些已經完成施工無法再另增線纜的地方。
實用新型內容
[0003]針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案:
[0005]一種基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路，包括主控設備以及被控設備，所述主控設備以及被控設備之間通過兩芯通信線纜相連，
[0006]所述主控設備包括主控芯片、第一電平轉換芯片以及第一繼電器，
[0007]所述被控設備包括被控芯片、第二電平轉換芯片、第二繼電器以及第一、第二固態繼電器，
[0008]其中，主控芯片采用CY8C5247AX1-051型集成電路，被控芯片采用ATMEGA128型集成電路，第一、第二電平轉換芯片均采用MAX3485型集成電路；第一、第二繼電器均采用G5V-13VDC ;第一、第二固態繼電器均采用G3VM-61G2 ；
[0009]所述兩芯通信線纜兩端分別安裝第一、第二兩芯接插件，
[0010]所述主控芯片中的28腳、29腳分別與第一電平轉換芯片的4腳、I腳連接；第一兩芯接插件的I腳與第一電平轉換芯片的7腳相連，第一兩芯接插件的2腳與第一繼電器的動觸點5腳相連；第一繼電器的常閉觸點I腳與主控芯片的33腳相連,第一繼電器的常開觸點10腳與第一電平轉換芯片的6腳相連，第一繼電器的控制線包2腳與主控芯片的30腳相連；
[0011 ] 所述第二兩芯接插件的I腳與第二電平轉換芯片的7腳相連，第二兩芯接插件的2腳與第二繼電器的動觸點6腳相連；第二繼電器的常閉觸點I腳通過第四電阻與第二固態繼電器的I腳相連，第二繼電器的常開觸點10腳與第二電平轉換芯片的6腳相連，第二繼電器的控制線包9腳與被控芯片的15腳相連；第一固態繼電器的I腳與第二電阻串聯后與被控芯片的10腳相連，第一固態繼電器的2腳接地，第一固態繼電器的3腳與第二固態繼電器的3腳并接后與+5V電源相連，第一固態繼電器的4腳與第二固態繼電器的4腳并接后與被控芯片的21腳、52腳相連；被控芯片的2腳、3腳分別與第二電平轉換芯片的I腳、4腳連接。
[0012]所述兩芯通信線纜的長度范圍為:通信線纜采用長50?1219m。
[0013]所述兩芯通信線纜的直徑在3mm以內。
[0014]其中控制芯片Dl和D3的作用是控制RS485通信與上電命令之間切換的流程；
[0015]其中電平轉換芯片D2和D4的作用是將控制芯片輸出的串口 TTL電平轉換成RS485通信的差分輸出電平；
[0016]其中繼電器Kl和K2是一個單刀雙擲開關，其常閉觸點與上電控制命令相連，常開觸點與485通信的一路差分輸出相連，達到兩種功能切換的目的；
[0017]其中固態繼電器K3和K4的作用是使被控設備接收到上電指令后，按照控制流程使被控設備的控制芯片的供電保持自鎖。
[0018]與現有技術相比，采用本實用新型的一種基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路，其中主控芯片和被控芯片的作用是控制RS485通信與上電命令之間切換的流程；第一、第二電平轉換芯片的作用是將控制芯片輸出的串口 TTL電平轉換成RS485通信的差分輸出電平；第一、第二繼電器是一個單刀雙擲開關，它們的常閉觸點均與上電控制命令腳相連，常開觸點均與485通信的一路差分輸出相連，達到兩種功能切換的目的；第一、第二固態繼電器的作用是使被控設備接收到上電指令后，按照控制流程使被控芯片的供電保持自鎖。
[0019]本實用新型的復用電路，包括電平轉換電路、線路切換電路和上電自鎖控制電路，該復用電路使主控設備能通過兩芯通信線纜同時實現對被控設備的上電控制功能和485通信功能，從而減少了線纜的重量和體積，滿足了工程應用的實際需求，取得了良好的效果O
[0020]總之，本實用新型可確保實現對被控設備電源開啟的遠程控制，從而使用戶在不額外增加線纜的前提下，利用既有的通信線纜達到既能保證通信又能實現節能的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的實施例的主控設備的電路示意圖；
[0022]圖2為本實用新型的實施例的被控設備的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
[0024]請參閱圖1、2所示，本實用新型的主控設備包括主控制芯片D1、第一電平轉換芯片D2及第一繼電器Kl ;被控設備包括被控芯片D3、第二電平轉換芯片D4、第二繼電器K2及第一、二固態繼電器K3、K4 ;主控設備與被控設備通過長50?1219米的兩芯通信線纜連接，兩芯通信線纜的直徑在3_以內(本實施例選用的線纜直徑為3_，單位長度重量小于5g/m, 1219米的線纜重量能控制在6kg以內，如果線纜直徑過粗，將導致線纜體積和重量增力口，不利于對重量要求較高的場合使用)，兩芯通信線纜的兩端分別安裝第一、二兩芯接插件Jl、J2，其中第一兩芯接插件Jl的I腳和第二兩芯接插件J2的I腳接差分信號中B路信號，第一兩芯接插件Jl的2腳和第二兩芯接插件J2的2腳分別接第一、二繼電器K1、K2的動觸點，用來在A路差分信號和上電控制電平之間切換。其余的外圍如電阻Rl?R3、電容Cl?C19、晶振Gl?G3為保證控制芯片正常工作的外圍器件。
[0025]其中，主控芯片Dl采用CY8C5247AX1-051型集成電路，被控芯片D3采用ATMEGA128型集成電路，第一、第二電平轉換芯片D2、D4均采用MAX3485型集成電路；第一、第二繼電器K1、K2均采用G5V-13VDC ;第一、第二固態繼電器K3、K4均采用G3VM-61G2 ；
[0026]兩芯通信線纜兩端分別安裝第一、第二兩芯接插件(Jl、J2)，
[0027]具體地說:
[0028]主控芯片Dl中的28腳、29腳分別與第一電平轉換芯片D2的4腳、I腳連接；第一兩芯接插件Jl的I腳與第一電平轉換芯片D2的7腳相連，第一兩芯接插件Jl的2腳與第一繼電器Kl的動觸點5腳相連；第一繼電器Kl的常閉觸點I腳與主控芯片Dl的33腳相連，第一繼電器Kl的常開觸點10腳與第一電平轉換芯片D2的6腳相連，第一繼電器Kl的控制線包2腳與主控芯片Dl的30腳相連；
[0029]第二兩芯接插件J2的I腳與第二電平轉換芯片D4的7腳相連，第二兩芯接插件J2的2腳與第二繼電器Κ2的動觸點6腳相連；第二繼電器Κ2的常閉觸點I腳通過第四電阻R4與第二固態繼電器Κ4的I腳相連，第二繼電器Κ2的常開觸點10腳與第二電平轉換芯片D4的6腳相連，第二繼電器Κ2的控制線包9腳與被控芯片D3的15腳相連；第一固態繼電器Κ3的I腳通過第二電阻R2與被控芯片D3的10腳相連，第一固態繼電器Κ3的2腳接地，第一固態繼電器Κ3的3腳與第二固態繼電器Κ4的3腳并接后與+5V電源相連,第一固態繼電器Κ3的4腳與第二固態繼電器Κ4的4腳并接后與被控芯片D3的21腳、52腳相連；被控芯片D3的2腳、3腳分別與第二電平轉換芯片D4的I腳、4腳連接。
[0030]其工作原理如下:
[0031]主控制芯片Dl的28、29腳分別與第一電平轉換芯片D2中的4、1腳連接，將主控制芯片串口輸出的TTL電平轉換成485差分輸出從第一電平轉換芯片D2中6、7腳輸出，其中第一電平轉換芯片D2中的7腳與第一兩芯接插件Jl的I腳相連輸出差分信號中的B路信號，第一電平轉換芯片D2中的6腳與第一繼電器Kl的常開觸點相連輸出差分信號中的A路信號，第一繼電器Kl的常閉觸點則與主控制芯片的上電控制33腳相連，而第一兩芯接插件Jl的2腳則與第一繼電器Kl的動觸點5腳連接。
[0032]信號及電平經兩芯通信線纜傳輸至被控設備，B路差分信號經第二兩芯接插件J2的I腳連接至第二電平轉換芯片D4的7腳，而第二兩芯接插件J2的2腳與第二繼電器Κ2的動觸點6腳相連。
[0033]工作時，主控設備根據需要，通過主控芯片中的33腳輸出上電控制電平，該控制電平通過第一繼電器中的5腳連接至第一兩芯接插件Jl的2腳，經兩芯通信電纜傳輸至第二兩芯接插件J2的2腳，并輸入至第二繼電器Κ2的6腳，由于這時第二繼電器中的常閉觸點與控制上電自鎖的第二固態繼電器Κ4中的I腳相連，因此第二固態繼電器Κ4中的3腳和第二固態繼電器Κ4中的4腳導通，被控芯片D3實現上電，被控芯片D3上電后，被控設備將被控芯片D3的10腳置高,從而控制第一固態繼電器Κ3中的3腳和第一固態繼電器Κ3中的4腳導通，實現被控芯片D3上電自鎖，自鎖完成后將被控芯片D3中的15腳置高，使第二繼電器Κ2中的動觸點與常開觸點導通，從而將第二兩芯接插件J2中的2腳切換成485Α路差分信號工作方式。
[0034]同時在主控設備端，主控芯片中的33腳輸出上電控制電平并待受控設備上電自鎖后，將主控芯片中的33腳的上電控制電平置低，同時主控芯片Dl中的30腳置高，使第一繼電器Kl中的動觸點與常開觸點連接，從而使第一兩芯接插件Jl中的2腳也切換成485A路差分信號工作方式。
[0035]經過我們的實驗，通過控制第一、第二繼電器，使第一、第二兩芯接插件的2腳在A路差分信號和上電控制電平之間切換，實現了在兩芯線纜中復用多種功能的目的，達到了理想的效果。
[0036]本【技術領域】中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的目的，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求的范圍內。
【權利要求】
1.一種基于兩芯傳輸線纜的通信及遠程上電控制的復用電路，包括主控設備以及被控設備，所述主控設備以及被控設備之間通過兩芯通信線纜相連，其特征在于， 所述主控設備包括主控芯片(Dl)、第一電平轉換芯片(D2)以及第一繼電器(Kl)，所述被控設備包括被控芯片(D3)、第二電平轉換芯片(D4)、第二繼電器(K2)以及第一、第二固態繼電器(K3、K4), 其中，主控芯片(Dl)采用CY8C5247AX1-051型集成電路，被控芯片(D3)采用ATMEGA128型集成電路，第一、第二電平轉換芯片(D2、D4)均采用ΜΑΧ3485型集成電路；第一、第二繼電器(Kl、Κ2)均采用G5V-13VDC ;第一、第二固態繼電器(Κ3、Κ4)均采用G3VM-61G2； 所述兩芯通信線纜兩端分別安裝第一、第二兩芯接插件(Jl、J2)， 所述主控芯片(Dl)中的28腳、29腳分別與第一電平轉換芯片(D2)的4腳、I腳連接；第一兩芯接插件(Jl)的I腳與第一電平轉換芯片(D2)的7腳相連，第一兩芯接插件(Jl)的2腳與第一繼電器(Kl)的動觸點5腳相連；第一繼電器(Kl)的常閉觸點I腳與主控芯片(Dl)的33腳相連，第一繼電器(Kl)的常開觸點10腳與第一電平轉換芯片(D2)的6腳相連，第一繼電器(Kl)的控制線包2腳與主控芯片(Dl)的30腳相連； 所述第二兩芯接插件(J2)的I腳與第二電平轉換芯片(D4)的7腳相連，第二兩芯接插件(J2)的2腳與第二繼電器(Κ2)的動觸點6腳相連；第二繼電器(Κ2)的常閉觸點I腳通過第四電阻(R4)與第二固態繼電器(Κ4)的I腳相連，第二繼電器(Κ2)的常開觸點10腳與第二電平轉換芯片(D4)的6腳相連，第二繼電器(Κ2)的控制線包9腳與被控芯片(D3)的15腳相連；第一固態繼電器(Κ3)的I腳通過第二電阻(R2)與被控芯片(D3)的10腳相連，第一固態繼電器(Κ3)的2腳接地,第一固態繼電器(Κ3)的3腳與第二固態繼電器(Κ4)的3腳并接后與+5V電源相連,第一固態繼電器(Κ3)的4腳與第二固態繼電器(Κ4)的4腳并接后與被控芯片(D3)的21腳、52腳相連；被控芯片(D3)的2腳、3腳分別與第二電平轉換芯片(D4)的I腳、4腳連接。
2.根據權利要求1所述的復用電路，其特征在于: 所述兩芯通信線纜的長度范圍為:通信線纜采用長50?1219m。
3.根據權利要求1所述的復用電路，其特征在于: 所述兩芯通信線纜的直徑在3mm以內。
【文檔編號】G05B19/042GK204116880SQ201420580957
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】華鋼, 劉煜, 傅必亮 申請人:上海美多通信設備有限公司