一种从机的编码方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及设备编码技术领域，具体涉及一种从机的编码方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.目前主从机制(多从机)的产品中对从机的编码通常采用预设编码或者拨码开关编码、或预设编码和拨码开关编码方式同时使用。预设编码是在产品安装时根据安装位置通过软件写入的方式设置从机的编码(编号)。拨码开关编码也是在产品安装前通过拨码开关的方式让从机软件识别拨码开关位置从而识别从机地址。
3.其中预设编码和拨码开关编码都容易出现重复编码的情况，而且在进行从机更换、对调、删减的时候需要重新设置从机编号或者拨码选择，不利于产品的维护。特别是拨码开关方式的编码对从机数量局限性很大，比如4个拨码开关只能对24＝16个从机进行编码。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有主从机制的产品编码过程复杂繁琐且不利于产品维护的缺陷，从而提供一种从机的编码方法、装置及电子设备。
5.根据第一方面，本发明实施例公开了一种从机的编码方法，包括：获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压；确定所述多个实际电压是否有效；当所述实际电压有效时，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码。
6.可选地，没有主机干扰的情况下，所述获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压包括：获取预设时间段内从机前端的多个前端实际电压和从机后端的多个后端实际电压；在存在主机干扰的情况下，所述获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压包括：获取预设时间段内多个从机的寻址电压。
7.可选地，在没有主机干扰的情况下，确定所述多个实际电压是否有效包括：根据所述多个前端实际电压分别计算多个前端实际电压的中的最大值、平均值和最小值，得到前端最大值、前端平均值和前端最小值；根据所述多个后端实际电压分别计算多个后端实际电压的中的最大值、平均值和最小值，得到后端最大值、后端平均值和后端最小值；当所述前端最大值与所述前端平均值的差值、所述前端平均值与所述前端最小值的差值、所述后端最大值与所述后端平均值的差值、所述后端平均值与所述后端最小值的差值均小于预设的第一阈值时，判断所述多个实际电压有效。
8.可选地，在没有主机干扰的情况下，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码包括：
[0009][0010]
，其中，所述v
1(avg)
表示所述从机的前端平均值，所述v
2(avg)
表示所述从机的后端平均值,n表示计算系数。
[0011]
可选地，当电源电压vcc不是稳定的供电源时，在根据所述多个实际电压确定所述从机的编码之前，还包括：获取多个vcc电压；根据所述多个vcc电压判断所述供电源是否稳定；当所述供电源稳定时，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码。
[0012]
可选地，在存在主机干扰的情况下，确定所述多个实际电压是否有效包括：将所述多个实际电压进行排序，排序后的电压为vs(0)
‑
vs(n),其中，vmin＝vs(0)，vmax＝vs(n)；当当－σ2*vcc＜vcc－vmax＜σ2*vcc且vmin*(1－σ2)＜vs(i 1)
‑
vs(i)＜vmin*(1 σ2)时，判断所述多个实际电压有效，其中，vcc表示电源电压，σ2表示电压采样判断误差，根据所述从机的电阻确定。
[0013]
可选地，在存在主机干扰的情况下，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码包括：根据所述排序后的平均电压，得到每个从机的顺序编号；根据所述每个从机的顺序编号得到每个从机的编码。
[0014]
根据第二方面，本发明实施例还公开了一种从机的编码装置，包括:电压信息获取模块，用于获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压；有效性确定模块，确定所述多个实际电压是否有效；编码获取模块，当所述实际电压有效时，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码。
[0015]
根据第三方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的从机的编码方法的步骤。
[0016]
根据第四方面，本发明实施方式还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的从机的编码方法的步骤。
[0017]
本发明实施例的技术方案，具有如下优点：
[0018]
本发明实施例通过获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压，确定所述多个实际电压是否有效，当所述多个实际电压有效时，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码，实现从机地址的自动识别，从而使从机在安装、维护过程中无需进行人工编码即可识别从机地址，在减少安装、维护工作、提升效率的同时还避免了人为编码操作失误带了的重复、缺失编码的困扰，并提高产品安装、维护过程中的编码效率。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]
图1为本发明实施例中从机的自动编码方法的一个具体示例的流程图；
[0021]
图2为本发明实施例中从机的自动编码方法的一个从机连接方式；
[0022]
图3为本发明实施例中从机的自动编码方法的一个自动编码流程图；
[0023]
图4为本发明实施例中从机的自动编码方法的另一个从机连接方式；
[0024]
图5为本发明实施例中从机的自动编码方法的另一个自动编码流程图；
[0025]
图6为本发明实施例中从机的自动编码装置的一个结构示意图；
[0026]
图7为本发明实施例中设备的一个具体示例图。
具体实施方式
[0027]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
在本发明的描述中，需要说明的是，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“及/和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0029]
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0030]
本发明实施例公开了一种从机的自动编码方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
[0031]
步骤101，获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压。
[0032]
示例性地，作为本发明实施例的一个可选实施方式，在没有主机干扰的情况下，所述获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压包括：获取预设时间段内从机前端的多个前端实际电压和从机后端的多个后端实际电压。
[0033]
作为本发明实施例的另一个可选的实施方式，在存在主机干扰的情况下，所述获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压包括：获取多个从机在预设时间段内的多个寻址电压。
[0034]
示例性地，作为本发明的一个可选实施方式，如图2所示为没有主机干扰情况的一个电路连接示意图，从机之间通过一个内置电阻相互串联，从机的两个最远端一端接地(gnd)，一端接电源正级(vcc)，电阻r阻值全部相等。
[0035]
示例性地，作为本发明的一个可选实施方式，如图3所示为有主机干扰情况的一个电路连接示意图，从机之间通过一个内置电阻相互串联，从机的两个最远端一端接地(gnd)，一端接电源正级(vcc)，电阻r阻值全部相等，在每一个电阻的输入端都与主机通过通信连接进行实际电压数据的采集。
[0036]
步骤102，确定所述多个实际电压是否有效。
[0037]
作为本发明实施例的一个可选实施方式，在没有主机干扰的情况下，确定所述多个实际电压是否有效包括可以采用如下方法：根据所述多个前端实际电压分别计算多个前端实际电压的中的最大值、平均值和最小值，得到前端最大值、前端平均值和前端最小值；根据所述多个后端实际电压分别计算多个后端实际电压的中的最大值、平均值和最小值，得到后端最大值、后端平均值和后端最小值；当所述前端最大值与所述前端平均值的差值、所述前端平均值与所述前端最小值的差值、所述后端最大值与所述后端平均值的差值、所述后端平均值与所述后端最小值的差值均小于预设的第一阈值时，判断所述多个实际电压有效。
[0038]
具体的，所述第一阈值σ1∈(0,1/(4*n))，其中n表示从机数目。
[0039]
作为本发明实施例的另一个可选实施方式，在存在主机干扰的情况下，确定所述
多个实际电压是否有效可以采用如下方法：获取vcc电压；分别计算属于每个从机的多个寻址电压的平均值，得到每个从机的平均电压；将所述多个从机的平均电压进行排序，得到排序后的平均电压vs(0)
‑
vs(n),其中，vmin＝vs(0)，vmax＝vs(n)；
[0040]
当－σ2*vcc＜vcc－vmax＜σ2*vcc且vmin*(1－σ2)＜vs(i 1)
‑
vs(i)＜vmin*(1 σ2)时，判断所述多个实际电压有效，其中，σ2表示电压采样判断误差。
[0041]
步骤103，当所述实际电压有效时，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码。作为本发明实施例的一个可选实施方式，在没有主机干扰的情况下，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码包括：
[0042]
从机编码＝[v
1(avg)
/(v
2(avg)
‑
v
1(avg)
) n]
[0043]
其中，所述v_1(avg)表示所述从机的前端平均值，所述v_2(avg)表示所述从机的后端平均值,n表示计算系数。
[0044]
示例的，n可取0.5，即从机编码＝[v
1(avg)
/(v
2(avg)
‑
v
1(avg)
) 0.5]。
[0045]
进一步的，当vcc不是稳定的供电源时，在根据所述多个实际电压确定所述从机的编码之前，还包括：获取多个vcc电压，进而根据所述多个vcc电压判断所述供电源是否稳定，当所述供电源稳定时，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码，进而根据编码确定地址；当vcc不是稳定的供电源时，可以直接将vcc设置为预设电压，进而直接进行后面的确定所述从机的编码的步骤。
[0046]
更进一步的，为了验证从机编码的正确性。在从机还可以对从机编码进行验证。具体的因为各从机r阻值相同，串联是电流相同，因为电流在经过相同阻值的电阻后，所造成的电压衰减度相同，因此各从机v2(avg)
–
v1(avg)值应保持一致(因为外界原因，可以视为在σ误差范围内)，进而为防止地址编号编码异常，可利用此特性，在对从机进行编号之后再通过对各从机的v2(avg)
–
v1(avg)值进行上述的一致性校验，当所述v2(avg)
–
v1(avg)<σ时，证明此组地址数据有效。
[0047]
作为另一种可选的实施实施方式，在存在主机干扰的情况下，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码包括：根据所述排序后的平均电压，得到每个从机的顺序编号；根据所述每个从机的顺序编号得到每个从机的编码。。例如当从机0的电压大小排在第0位，从机1的电压大小排在第3位，则此时可以对从机0地址编号分配为0000，对从机1地址编号分配为0011。
[0048]
为了更加详细的说明本发明实施例的从机编码方法，给出更加具体的示例1和示例2。
[0049]
具体的，示例1包括以下步骤：如图2和图3所示，从机之间通过一个内置电阻相互串联，从机的两个最远端一端接地(gnd)，一端接电源正级(vcc)。电阻r阻值全部相等，vcc和gnd同时也是一组输入到每个从机的供电电压，当vcc为稳定的电压源时，可将vcc设置为预设电压，否则，vcc也需要输入到从机进行采样。
[0050]
在自动编码过程中，当从机接收到启动寻址指令或者地址为空时，从机连续采集电阻两端电压(当vcc不是稳定的供电源时，需同时采集vcc电压)，电压采集时，连续多次循环采集到一定次数(示例：连续采集100次，每10ms采集一次)后停止采集，之后进行电压有效性判断，判断过程如下：分别计算电阻输入端(adc采样2)和输出端(adc采样1)电压的最大值(v
1(max)
,v
2(max)
)、平均值(v
1(avg)
,v
2(avg)
)、最小值(v
1(min)
，v
2(min)
)。若采集了vcc电压，vcc
电压也要进行相同计算(vcc
(avg)
,vcc
(max)
,vcc
(min)
)。
[0051]
假设此时同一采样点的采样电压允许误差为σ∈(0,1/(4*n))，校验方式如下：
[0052]
采集电源vcc电压信息包括电压最大值、最小值以及平均值，采集次数可以为连续多次循环采集到一定次数(示例：连续采集100次，每10ms采集一次)，当vcc电压信息vcc
(max)
–
vcc
(avg)
<σ；v
cc(avg)
–
vcc
(min)
<σ时，执行下一步骤，继续采集电阻两端电压，并进行判断：
[0053]
v
1(max)
–
v
1(avg)
<σ；v
1(avg)
–
v
1(min)
<σ；v
2(max)
–
v
2(avg)
<σ；v
2(avg)
–
v
2(min)
<σ；
…
v
n(max)
‑
v
n(avg)
<σ；v
n(avg)
–
v
n(min)
<σ，当上述条件都成立时，证明数据有效，进行从机地址计算(假设地址编号从0开始)：
[0054]
地址编号＝[v
1(avg)
/(v
2(avg)
‑
v
1(avg)
) 0.5]，
[0055]
示例：0号从机的v
1(avg)
＝1.49v，v
2(avg)
＝2.02v,地址编号＝[2.81 0.5]＝3。
[0056]
其中，电压采样判断误差σ是根据从机数目确定的(σ可以是1/(4*n))。
[0057]
因各从机r阻值相同，串联是电流相同，因此各从机v2(avg)
–
v1(avg)值应保持一致(在σ误差范围内)，为防止地址编号编码异常，可利用此特性，对各从机的v2(avg)
–
v1(avg)值进行一致性校验。
[0058]
在从机确定编号后，主机会根据所述编号进行地址的发放进而确定从机的地址。
[0059]
具体的，示例2包括以下步骤：如图4和图5所示，从机之间通过一个内置电阻相互串联，从机的两个最远端一端接地(gnd)，一端接电源正级(vcc)，其中外部有一个主机与每一个从机进行通信连接，主机主要起到接收地址编号，并发放地址的作用。
[0060]
具体的电压有效性校验方法过程，如图5所示为，主机发送寻址启动指令，从机开始采集电压信息，电压信息为所述从机的输入端电压值，进而根据电压采样判断误差进行判断有效性。
[0061]
具体的，假设此时电压采样判定误差σ2＝0.5％(这个误差主要是通过电阻的阻值进行确定的，例如从机电阻的阻值为千分之一时，为了减小判断误差，对应的电压采样判定误差可以为所述的0.5％)，对反馈的电压，误差范围在此范围内的均判定为同一从控节点。
[0062]
进而，采集从机电阻的电压信息，将所述电阻电压按从小到大排序，定义为：v
s(i)
，i∈[0,n]，即排序后电压值为：v
s(0)
‑
v
s(n)
,v
min
＝min(v
i
,i∈[0,n]),v
i
＝v0‑
v
n
,每个从控误差范围内的电压平均值，n从收到反馈从控信息的数量；v
max
＝max(v
i
,i∈[0,n])。也就是说此时的v
max
＝v
s(n)
，v
min
＝v
s(0)
。
[0063]
进而可以通过以下两种校验方式例如校验1：v
vcc
‑
v
max
∈[vcc*(0
–
σ2),vcc*σ]，这一校验主要是通过与电源电压进行比对；校验2：v
s(i 1)
‑
v
s(i)
∈[v
min
*(1
‑
σ2),v
min
*(1 σ2)],i∈[0,n
‑
1]，这一过程主要是通过比对相邻从机间的电压差，因为从机之间的电阻阻值相同，所以在电流经过后电压衰减度也不尽相同，基本可以为一个等差数列。当－σ2*vcc＜vcc－vmax＜σ2*vcc且vmin*(1－σ2)＜vs(i 1)
‑
vs(i)＜vmin*(1 σ2)时，将所述电压信息上传至主机，主机通过所述电压信息分配地址，并通过广播的方式，根据上传的从机进行分配。比如图中的从机0上传的地址为v
s(2)
，主机就会根据这个v
s(2)
进行确定地址，并分配至从机0。从机在接收到地址后会进行检验，当收到的v
s(i)
值与自身采样值误差范围在
±
2*σ范围内时，可认定为与自身匹配，将对应的从机地址更新并作为从机地址。
[0064]
本发明通过利用等阻值编码电阻串联、通过采样电阻一端或两端电压与产品供电
电压(vcc)电压的等比例关系而设计的自动从机地址识别编码，可以效防止人工编码的误操作，同时提高产品安装、维护过程中的编码效率。
[0065]
本发明实施例还公开了一种从机的自动编码装置，如图6所示，该装置包括：
[0066]
电压信息获取模块61，用于获取预设时间段内与从机相关的多个实际电压，详细内容参考步骤101所述；
[0067]
有效性确定模块62，用于确定所述多个实际电压是否有效，详细内容参考步骤102所述；
[0068]
编码获取模块63，用于当所述实际电压有效时，根据所述多个实际电压确定所述从机的编码，详细内容参考步骤103所述。
[0069]
本发明实施例还提供了一种主机，如图7所示，该主机包括处理器701和存储器702，其中处理器701和存储器702可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
[0070]
处理器701可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器701还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
[0071]
存储器702作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的从机的自动编码方法对应的程序指令/模块。处理器701通过运行存储在存储器702中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的从机的自动编码方法。
[0072]
存储器702可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器701所创建的数据等。此外，存储器702可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器702可选包括相对于处理器701远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器701。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0073]
所述一个或者多个模块存储在所述存储器702中，当被所述处理器701执行时，执行如图1所示实施例中的从机的自动编码方法。
[0074]
上述主机具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
[0075]
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read
‑
only memory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid
‑
state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0076]
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明
的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。