载波通信保护电路、载波通信系统和通信保护方法与流程

1.本发明涉及数据通信领域，尤其涉及载波通信保护电路、载波通信系统和通信保护方法。


背景技术：

2.诸如tws蓝牙耳机、头戴蓝牙耳机等消费类电子产品，产品趋向于低成本、小型化、设计简约等特点。早期产品tws蓝牙耳机跟充电盒之间有三个充电触点，分别电源pin、通信pin、gnd。为降低成本，tws耳机与充电盒之间减少到两个充电触点，一个触点实现电源跟通信复用，一个触点是gnd。
3.但是在现有的载波通信过程中，电源通信电压受到外部电源影响，会有尖峰电压产生，如果该尖峰电压值超出系统控制芯片的电压阈值，就可能会击穿系统控制芯片，导致出现产品不良的问题。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种载波通信保护电路、载波通信系统和通信保护方法，旨在解决如何防止过高的电压导致产品质量受损的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种载波通信保护电路，所述载波通信保护电路包括：比较器模块、逻辑控制模块、第一分压电阻和第二分压电阻；
6.所述比较器模块与预设载波通信模块连接，所述比较器模块与所述第一分压电阻和第二分压电阻连接，所述比较器模块与预设系统电源连接，所述比较器模块与所述逻辑控制模块连接；
7.所述逻辑控制模块与所述预设载波通信模块连接；
8.所述比较器模块的输出端输出高电平时，所述逻辑控制模块导通，以控制所述预设载波通信模块的内部电源关闭。
9.可选地，所述比较器模块包括比较器，所述比较器的正向输入端与预设载波通信模块的信号输出端连接，所述比较器的负向输入端与所述第一分压电阻的一端和第二分压电阻的一端连接，所述比较器的电源输入端与所述预设系统电源连接，所述比较器的输出端与所述逻辑控制模块的栅极连接。
10.可选地，所述比较器的正向输入端还与预设系统控制芯片的信号输入端连接。
11.可选地，所述比较器模块的输出端输出低电平时，所述逻辑控制模块不导通，所述预设载波通信模块正常工作，所述预设系统控制芯片正常接收所述预设载波通信模块的通信信号。
12.可选地，所述逻辑控制模块包括nmos管，所述nmos管的栅极与所述比较器的输出端连接，所述nmos管的d端与所述预设载波通信模块的内部电源控制端连接。
13.可选地，所述第一分压电阻的一端连接所述预设系统电源，另一端连接所述比较器的负向输入端和所述第二分压电阻的一端。
14.可选地，所述比较器的负向供电端接地，所述nmos管的s端接地，所述第二分压电阻的一端接地。
15.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种载波通信系统，所述载波通信系统包括预设载波通信模块、预设系统控制芯片和如上所述的载波通信保护电路，所述预设载波通信模块与所述载波通信保护电路连接，所述载波通信保护电路与所述预设系统控制芯片连接。
16.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种通信保护方法，所述通信保护方法应用于如上所述的载波通信系统，包括以下步骤：
17.当所述预设载波通信模块输出通信信号至所述载波通信保护电路时，通过所述载波通信保护电路比较所述通信信号的线上电压与预设电压的大小；
18.当所述线上电压大于所述预设电压时，通过所述载波通信保护电路拉低所述预设载波通信模块的内部电源，以使所述预设载波通信模块暂停工作；
19.当所述线上电压不大于所述预设电压时，将所述通信信号输入至所述预设系统控制芯片，以使所述预设系统控制芯片对所述通信信号进行解码并完成信号指令。
20.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种载波通信保护装置，所述载波通信保护装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的通信保护程序，所述通信保护程序被所述处理器执行时实现如上所述的通信保护方法的步骤。
21.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有通信保护程序，所述通信保护程序被处理器执行时实现如上所述的通信保护方法的步骤。
22.本发明提出一种载波通信保护电路、载波通信系统和通信保护方法，所述载波通信保护电路包括：比较器模块、逻辑控制模块、第一分压电阻和第二分压电阻；所述比较器模块与预设载波通信模块连接，所述比较器模块与所述第一分压电阻和第二分压电阻连接，所述比较器模块与预设系统电源连接，所述比较器模块与所述逻辑控制模块连接；所述逻辑控制模块与所述预设载波通信模块连接；所述比较器模块的输出端输出高电平时，所述逻辑控制模块导通，以控制所述预设载波通信模块的内部电源关闭。通过在预设载波通信模块和预设系统控制芯片之间增设上述载波通信保护电路，实现了出现尖峰电压时对预设系统控制芯片的保护，避免了载波通信过程中因电压过高击穿系统控制芯片的问题，进而提高了产品安全性和产品良率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本发明载波通信保护电路一实施例的模块示意图；
25.图2为图1实施例的电路结构示意图；
26.图3为本发明通信保护方法一实施例的流程示意图。
27.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
28.附图标号说明：
[0029][0030]
具体实施方式
[0031]
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0032]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
[0033]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0034]
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0035]
本发明提供一种载波通信保护电路，通过在现有的载波通信模块和系统控制芯片之间增设所述载波通信保护电路，当所述载波通信模块输出尖峰电压时，能够防止所述载波通信模块将所述尖峰电压输出至所述系统控制芯片，实现了对所述系统控制芯片的保护，避免了载波通信过程中因电压过高击穿系统控制芯片的问题，进而提高了产品安全性和产品良率。
[0036]
参照图1和图2，本发明一实施例提供了一种载波通信保护电路，所述载波通信保护电路包括：比较器模块100、逻辑控制模块200、第一分压电阻r1和第二分压电阻r2；
[0037]
所述载波通信保护电路与预设载波通信模块plc_ic和预设系统控制芯片soc共同组成本实施例中的载波通信系统。
[0038]
所述比较器模块100与预设载波通信模块plc_ic连接，所述比较器模块100与所述第一分压电阻r1和第二分压电阻r2连接，所述比较器模块100与预设系统电源vsys连接，所
述比较器模块100与所述逻辑控制模块200连接；
[0039]
具体地，在本实施例中，所述比较器模块100包括比较器u1，所述比较器u1的正向输入端in 与预设载波通信模块plc_ic的plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)信号输出端(即图2中plc_ic右上角的plc引脚)连接，所述比较器u1的负向输入端in-与所述第一分压电阻r1的一端和第二分压电阻r2的一端连接，所述比较器u1的电源输入端vcc与所述预设系统电源vsys连接，所述比较器u1的输出端out与所述逻辑控制模块200的栅极g连接。
[0040]
所述逻辑控制模块200与所述预设载波通信模块plc_ic连接；
[0041]
具体地，在本实施例中，所述逻辑控制模块200包括nmos管q1，所述nmos管q1的栅极g与所述比较器u1的输出端out连接，所述nmos管q1的d端与所述预设载波通信模块的内部电源plc_vdig控制端连接。
[0042]
所述比较器模块100的输出端out输出高电平时，所述逻辑控制模块200导通，以控制所述预设载波通信模块plc_ic的内部电源plc_vdig关闭；
[0043]
所述比较器u1的正向输入端in 还与预设系统控制芯片soc(system on chip，系统级芯片)的plc信号输入端(即图2中soc左上角的plc引脚)连接；
[0044]
所述比较器模块100的输出端out输出低电平时，所述逻辑控制模块200不导通，所述预设载波通信模块plc_ic正常工作，所述预设系统控制芯片soc正常接收所述预设载波通信模块plc_ic的通信信号。
[0045]
需要说明的是，所述比较器模块100的输出端out的输出结果是由所述比较器u1的正向输入端in 的输入的电压值和所述比较器u1的负向输入端in-输入的电压值进行比较之后决定的。
[0046]
当所述比较器模块100的输出端out输出高电平时，代表in 端的电压值大于in-端的电压值，此时会控制所述逻辑控制模块200导通，进而控制所述预设载波通信模块plc_ic的内部电源plc_vdig关闭，对应图2中预设载波通信模块plc_ic的internal supply引脚，阻断当前时刻下所述预设载波通信模块plc_ic发送的电源通信信号；
[0047]
当所述比较器模块100的输出端out输出低电平时，代表in 端的电压值小于等于in-端的电压值，此时会控制所述逻辑控制模块200关闭，即不阻断当前时刻下所述预设载波通信模块plc_ic发送的电源通信信号，使得所述预设系统控制芯片soc能够正常接收到所述预设载波通信模块plc_ic发送的电源通信信号。
[0048]
所述第一分压电阻r1的一端连接所述预设系统电源vsys，另一端连接所述比较器u1的负向输入端in-和所述第二分压电阻r2的一端。
[0049]
参照图2，可以理解的是，通过上述第一分压电阻r1和第二分压电阻r2对所述预设系统电源vsys进行分压后，所述比较器u1的负向输入端in-输入的电压为分压后的电压vref。
[0050]
所述比较器u1的负电压供电端vee接地，所述nmos管q1的s端接地，所述第二分压电阻r2的一端接地。
[0051]
从图2中可以得知，预设的载波通信模块plc_ic的地线端gnd(ground，电线接地端的简写，代表地线或0线)、第二分压电阻r2的下端、比较器u1的负电压供电端vee、nmos管q1的s端和预设系统芯片的地线端gnd均为接地连接的状态。接地连接的作用是把电路上的静
电和冗余电流泄放到大地，减少对使用人员的伤害，本实施例中，可以减少对装载了所述载波通信系统的设备的使用者的伤害。
[0052]
结合图1和图2，本发明的具体电路原理如下：
[0053]
载波通信保护电路模块主要由比较器u1、nmos管q1、分压电阻r1、r2及电阻r3组成，预设载波通信模块plc_ic的电源通信信号接入比较器u1的in ，也连接到预设系统控制芯片soc的对应网络上。
[0054]
所述预设系统电源vsys经第一分压电阻r1、第二分压电阻r2分压得到vref，接入到比较器u1的in-。其中，vref电压值即为预设系统芯片soc允许的最大电压值vsoc。比较器u1的电源vcc可以由所述预设系统电源vsys提供，也可以由所述载波通信系统中的其他稳定电源提供，本实施例对此不加以限制。比较器u1的输出端out接到nmos管q1的栅极g，以控制nmos管q1导通或关闭，进而控制plc_ic的内部电源plc_vdig。
[0055]
当所述预设载波通信模块plc_ic的电源通信信号的电压vplc＞vref时，所述比较器u1的输出端out输出高电平，所述nmos管q1导通，将所述预设的载波通信模块plc_ic的内部电源plc_vdig拉低到0，以使所述预设的载波通信模块plc_ic复位，vplc未能输入到soc，避免了过大电压导致soc被损坏。
[0056]
当所述预设载波通信模块plc_ic的电源通信信号的电压vplc≤vref时，所述比较器u1的输出端out输出低电平，所述nmos管q1不导通，所述预设载波通信模块plc_ic正常工作，将电源通信信号输入到soc中，完成载波通信。
[0057]
需要说明的是，在上述逻辑判断步骤中，将所述预设的载波通信模块plc_ic的内部电源plc_vdig拉低到0并不代表持续关停所述预设载波通信模块plc_ic，所述预设载波通信模块plc_ic只是在电源通信信号电压过高的时刻执行了复位操作以停止发送当前电压过高的电源通信信号，复位操作完成后其内部电源plc_vdig会从0恢复至正常工作状态，上述步骤只代表该时刻下电压过高的电源通信信号不会被传输到所述预设系统控制芯片soc中，并不影响后续时间中电压正常的电源通信信号的传输。
[0058]
本实施例提供了一种载波通信保护电路，所述载波通信保护电路包括：比较器模块、逻辑控制模块、第一分压电阻和第二分压电阻；所述比较器模块与预设载波通信模块连接，所述比较器模块与所述第一分压电阻和第二分压电阻连接，所述比较器模块与预设系统电源连接，所述比较器模块与所述逻辑控制模块连接；所述逻辑控制模块与所述预设载波通信模块连接；所述比较器模块的输出端输出高电平时，所述逻辑控制模块导通，以控制所述预设载波通信模块的内部电源关闭。通过在预设载波通信模块和预设系统控制芯片之间增设上述载波通信保护电路，实现了出现尖峰电压时对预设系统控制芯片的保护，避免了载波通信过程中因电压过高击穿系统控制芯片的问题，进而提高了产品安全性和产品良率。
[0059]
参照图3，本发明实施例还提供一种通信保护方法，所述通信保护方法包括以下步骤：
[0060]
步骤s10，当所述预设载波通信模块输出通信信号至所述载波通信保护电路时，通过所述载波通信保护电路比较所述通信信号的线上电压与预设电压的大小；
[0061]
步骤s20，当所述线上电压大于所述预设电压时，通过所述载波通信保护电路拉低所述预设载波通信模块的内部电源，以使所述预设载波通信模块暂停工作；
[0062]
步骤s21，当所述线上电压不大于所述预设电压时，将所述通信信号输入至所述预设系统控制芯片，以使所述预设系统控制芯片对所述通信信号进行解码并完成信号指令。
[0063]
可以理解的是，当plc载波通信模块(即所述预设载波通信模块)输出电源通信信号到通信保护电路模块的比较器，将该电源通信线上电压与比较器中的预设电压vsoc进行比较，若所述电源通信线上电压≤vsoc，则将plc载波通信模块发出的电源通信信号输入到soc系统控制芯片，soc系统控制芯片对信号进行解码，完成信号指令；若所述电源通信线上电压＞vsoc，比较器将判断结果输入到逻辑控制模块，逻辑控制模块通过逻辑控制电路，将plc载波通信模块的内部电源拉低，plc载波通信模块停止工作，plc电源通信线上无电源及信号传输，不会对后级soc系统控制芯片造成损坏。
[0064]
本实施例的载波通信保护电路的通信保护方法的应用还可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的载波通信保护电路的通信保护方法应用于上述载波通信保护电路的技术方案，因此该载波通信保护电路的通信保护方法具有上述载波通信保护电路所有的有益效果。
[0065]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0066]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0067]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0068]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。