一种匹配电阻保护电路、方法及通讯系统与流程

1.本发明涉及通讯技术领域，具体而言，涉及一种匹配电阻保护电路、方法及通讯系统。


背景技术：

2.无源通讯模块的匹配电阻对于数字通信的抗干扰性和可靠性有着非常重要的作用，图1为连接正确的通讯系统的示意图，如图1所示，第一通讯设备(例如空调外机)的无源通讯模块应该与第二通讯设备的无源通讯模块相连，第二通讯设备(例如空调内机)的有源通讯模块与控制第二通讯设备的控制器相连，但在实际的安装过程中，很容易出现人工接线操作失误，导致将两个通讯模块的位置接错，图2为连接错误的通讯系统的示意图，如图2所示，错接情况下，有源通讯模块与无源通讯模块连接在了一起。无源通讯模块(如can通讯)，其匹配电阻的参数范围一般在120ω
±
1％/0.25w之间，第二通讯设备的有源载波通讯线(例如hbs通讯线)，其上有较大的电压，如果该电压长时间施加在第一通讯设备的无源通讯模块上，会导致无源通讯的匹配电阻因为功率过高而烧坏。
3.针对现有技术中通讯系统的通讯模块接错时，易导致无源通讯模块的匹配电阻损坏的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明实施例中提供一种匹配电阻保护电路、方法及通讯系统，以解决现有技术中通讯系统的通讯模块接错时，易导致无源通讯模块的匹配电阻损坏的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种匹配电阻保护电路，应用于通讯系统，所述通讯系统包括有源通讯模块和无源通讯模块，所述电路包括：
6.开关模块，所述开关模块与所述无源通讯模块的匹配电阻串联后，接入所述无源通讯模块的两个接线端子之间，所述开关模块还连接微控制芯片；
7.检测模块，其第一端连接所述匹配电阻的第一端，其第二端连接所述匹配电阻的第二端，其第三端连接所述微控制芯片，用于检测所述匹配电阻两端的电压，并输出至所述微控制芯片；
8.所述微控制芯片，用于根据所述匹配电阻两端的电压控制所述开关模块的通断电，进而控制所述匹配电阻的通断电。
9.进一步地，所述开关模块包括：
10.开关管，其第一极连接所述微控制芯片的输出引脚，其第二极连接继电器的线圈的第二端，其第三极接地；
11.所述继电器，其线圈的第一端连接第一电压源，其第一触点连接所述无源通讯模块的两个接线端子中的其中一个，其第二触点连接所述匹配电阻。
12.进一步地，所述开关模块还包括：
13.第一电阻，设置在所述开关管的第一极和所述微控制芯片的输出引脚之间。
14.进一步地，所述开关模块还包括：
15.单向元件，其阳极连接所述继电器的线圈的第二端，其阴极连接所述继电器的线圈的第一端。
16.进一步地，所述检测模块包括：
17.运算放大器，其第一输入端连接所述匹配电阻的第一端，其第二输入端分别连接所述匹配电阻的第二端和第二电压源，其输出端连接所述微控制芯片的输入引脚。
18.进一步地，所述检测模块还包括：
19.第二电阻，设置在所述运算放大器的第一输入端和所述匹配电阻的第一端之间。
20.进一步地，所述检测模块还包括：
21.第三电阻，设置在所述运算放大器的第二输入端和所述匹配电阻的第二端之间；
22.第四电阻，其第一端连接至所述第三电阻与所述运算放大器的第二输入端之间，其第二端连接所述第二电压源。
23.进一步地，所述检测模块还包括：
24.第五电阻，其第一端连接所述运算放大器的第一输入端，其第二端连接所述运算放大器的输出端。
25.本发明还提供一种通讯系统，包括第一通讯设备、第二通讯设备、有源通讯模块以及无源通讯模块，还包括上述匹配电阻保护电路。
26.进一步地，所述通讯系统为空调系统，所述第一通讯设备为空调系统的外机，所述第二通讯设备为所述空调系统的内机。
27.本发明还提供一种匹配电阻保护方法，应用于上述匹配电阻保护电路，所述方法包括：
28.检测匹配电阻两端的电压；
29.根据所述匹配电阻两端的电压控制所述开关模块的通断电，进而控制所述匹配电阻的通断电；
30.其中，所述开关模块与所述无源通讯模块的匹配电阻串联后，接入无源通讯模块的两个接线端子之间。
31.进一步地，根据所述匹配电阻两端的电压控制所述开关模块的通断电，进而控制所述匹配电阻的通断电，包括：
32.判断匹配电阻两端的电压是否大于预设阈值；
33.如果是，则控制所述开关模块断电，进而控制所述匹配电阻断电；
34.如果否，则控制所述开关模块通电，进而控制所述匹配电阻通电。
35.进一步地，控制所述开关模块断电，进而控制所述匹配电阻断电之后，所述方法还包括：
36.判断匹配电阻断电的次数是否达到预设次数；
37.如果否，则控制开关模块恢复通电，进而控制匹配电阻通电，然后触发判断匹配电阻两端的电压是否大于预设阈值；
38.如果是，则判定无源通讯模块连接异常。
39.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述匹配电阻保护方法。
40.应用本发明的技术方案，通过检测模块检测匹配电阻两端的电压，并输出至微控制芯片；微控制芯片根据匹配电阻两端的电压控制与所述无源通讯模块的匹配电阻串联的开关模块的通断电，进而控制匹配电阻的通断电。能够实现在通讯系统的通讯模块接错，导致无源通讯模块的匹配电阻两端的电压过大时，控制匹配电阻断电，进而保护匹配电阻，避免匹配电阻损坏。
附图说明
41.图1为连接正确的通讯系统的示意图；
42.图2为连接错误的通讯系统的示意图；
43.图3为根据本发明实施例的匹配电阻保护电路的结构图；
44.图4为根据本发明实施例的电阻保护方法的流程图；
45.图5为根据本发明另一实施例的匹配电阻保护方法的流程图。
具体实施方式
46.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
47.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
48.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
49.应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述通讯设备，但这些通讯设备不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同通讯设备区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一通讯设备也可以被称为第二通讯设备，类似地，第二通讯设备也可以被称为第一通讯设备。
50.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
51.还需要说明的是，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商品或者装置不仅包括那些要素，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商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
52.下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
53.实施例1
54.本实施例提供一种匹配电阻保护电路，应用于通讯系统，本实施例中的通讯系统如上文中提及的图1中所示，所述通讯系统包括具备无源通讯模块的第一通讯设备、具备无源通讯模块和有源通讯模块的第二通讯设备，具备有源通讯模块的控制器，在其他实施中，通讯系统还可以包括具备有源通讯模块的第一通讯设备，具备无源通讯模块和有源通讯模块的第二设备和具备无源通讯模块的控制器，连接正确情况下，无源通讯模块应该与无源通讯模块相连，有源通讯模块与有源通讯模块相连，但在实际的安装过程中，很容易出现人工接线操作失误，导致将两个通讯模块的位置接错，使一个设备的有源通讯模块与另一设备的无源通讯模块连接在了一起，一个设备的无源通讯模块与另一设备的有源通讯模块连接在了一起。如果长期错误连接，会导致无源通讯的匹配电阻因为功率过高而烧坏。
55.为了解决上述问题，本实施例提供了一种匹配电阻保护电路，图3为根据本发明实施例的匹配电阻保护电路的结构图，如图3所示，所述电路包括：
56.开关模块10，所述开关模块与匹配电阻r0串联后，接入无源通讯模块的第一接线端子d1和第二接线端子d2之间，所述开关模块10还连接微控制芯片mcu。
57.检测模块20，其第一端连接所述匹配电阻r0的第一端，其第二端连接所述匹配电阻r0的第二端，其第三端连接所述微控制芯片mcu，用于检测所述匹配电阻r0两端的电压，并输出至微控制芯片mcu；
58.所述微控制芯片mcu，用于根据所述匹配电阻r0两端的电压控制所述开关模块10的通断电，进而控制所述匹配电阻r0的通断电。
59.微控制芯片mcu具体用于在匹配电阻r0两端的电压大于预设阈值时，控制开关模块10断电，进而控制匹配电阻r0断电。在匹配电阻r0两端的电压小于或等于预设阈值时，控制开关模块10通电，进而控制匹配电阻r0断电。
60.本实施例的匹配电阻保护电路，通过检测模块20检测匹配电阻r0两端的电压，并输出至微控制芯片mcu；通过微控制芯片mcu根据匹配电阻r0两端的电压控制与匹配电阻r0串联的开关模块10的通断电，进而控制匹配电阻r0的通断电。能够实现在通讯系统的通讯模块接错，导致无源通讯模块的匹配电阻r0两端的电压过大时，控制匹配电阻r0断电，进而保护匹配电阻r0，避免匹配电阻r0损坏。
61.为了实现控制匹配电阻r0的通断电，上述开关模块10包括：开关管q1，其第一极连接微控制芯片mcu的输出引脚，其第二极连接继电器k1的线圈的第二端，其第三极接地；继电器k1，其线圈的第一端连接第一电压源，其第一触点连接无源通讯模块的两个接线端子中的其中一个，其第二触点连接所述匹配电阻r0。
62.为了限制开关管q1的基极电流，开关模块10还包括：第一电阻r1，设置在开关管q1的第一极和微控制芯片mcu的输出引脚mcu_o之间。
63.为了避免电流反向流动，所述开关模块10还包括：单向元件d，其阳极连接继电器k1的线圈的第二端，其阴极连接所述继电器的线圈的第一端。
64.上述开关管q1为npn三极管，开关管q1的集电极连接继电器k1的线圈的第二端，其基极通过第一电阻r1连接mcu的输出引脚mcu_o，开关管q1的发射极接地。当mcu输出低电平时，开关管q1截止，集电极输出高阻，控制继电器k1线圈不得电，第一触点a和第二触点b断开，匹配电阻r0不通电；mcu输出高电平时，开关管q1导通，控制继电器k1线圈得电，第一触点a和第二触点b接通，匹配电阻r0通电，无线通讯模块正常工作。
65.为了实现将匹配电阻r0两端的电压转化为mcu可识别的信号，在本实施中，上述检测模块20包括：运算放大器u，其第一输入端连接所述匹配电阻r0的第一端，其第二输入端分别连接所述匹配电阻r0的第二端和第二电压源vcc2，其输出端连接所述微控制芯片mcu的输入引脚mcu_ad。
66.所述检测模块20还包括：第二电阻r2，设置在所述运算放大器u的第一输入端和所述匹配电阻r0的第一端之间；第三电阻r3，设置在所述运算放大器u的第二输入端和所述匹配电阻r0的第二端之间；第四电阻r4，其第一端连接至所述第三电阻r3与所述运算放大器u的第二输入端之间，其第二端连接所述第二电压源vcc2。第五电阻r5，其第一端连接所述运算放大器u的第一输入端，其第二端连接运算放大器u的输出端。
67.通过运算放大器u对匹配电阻r0两端的电压进行检测，经过同相求和运算，转化为mcu可以识别的检测信号。运算放大器u通过输入匹配电阻r0的第二端电压与第二电压源vcc2的输入电压，保证同相求和运算结果为正，mcu的输入引脚mcu_ad采集匹配电阻r0两端的电压，判断是否超过预设阈值。
68.如果匹配电阻r0两端的电压没有超过预设阈值，则正常运行，继电器k1持续闭合，匹配电阻r0不断电；如果匹配电阻r0两端电压超过预设阈值，表明可能发生了接线错误，则控制继电器k1断电，使匹配电阻r0断电。
69.为了防止电路中有其他干扰导致误触发，控制继电器k1断电后重新闭合，重新触发检测到匹配电阻r0两端电压，如果超过预设阈值，则控制继电器k1断电，如果继电器k1断电达到预设次数(例如3次)，则可以确定匹配电阻r0电压异常，为了保护匹配电阻r0不被损坏，mcu切断继电器k1进而控制匹配电阻r0断电，并判定无源通讯模块连接异常。
70.需要说明的是，在本发明的其他实施例中，也可以通过比较器来实现检测模块20的功能。例如，将比较器的同相输入端连接至匹配电阻r0的第一端，将比较器的反相输入端输入参考电压；当匹配电阻r0两端的电压小于预设阈值时，比较器的同相输入端的电压小于参考电压，比较器输出低电平，mcu控制继电器k1通电，进而控制匹配电阻r0通电；当匹配电阻r0两端的电压小于预设阈值时，比较器的同相输入端的电压大于参考电压，比较器输出高电平，mcu控制继电器k1断电，进而控制匹配电阻r0断电。
71.实施例2
72.本实施例提供一种通讯系统，包括第一通讯设备、第二通讯设备、有源通讯模块以及无源通讯模块，还包括上述实施例中的匹配电阻保护电路，用于实现在通讯系统的通讯模块接错，导致无源通讯模块的匹配电阻r0两端的电压过大时，控制匹配电阻r0断电，进而保护匹配电阻r0，避免匹配电阻r0损坏。
73.在本发明的一个实施例中，所述通讯系统为空调系统，第一通讯设备为空调系统的外机，所述第二通讯设备为所述空调系统的内机。
74.实施例3
75.本实施例提供一种匹配电阻保护方法，应用于上述实施例的匹配电阻保护电路，图4为根据本发明实施例的电阻保护方法的流程图，如图4所示，该方法包括：
76.s101，检测无源通讯模块的匹配电阻两端的电压。
77.具体实施时，通过检测模块检测匹配电阻两端的电压，并传输至mcu。
78.上述检测模块包括：运算放大器，其第一输入端连接所述匹配电阻的第一端，其第
二输入端分别连接所述匹配电阻的第二端和第二电压源vcc2，其输出端连接mcu的输入引脚。检测模块还包括：第二电阻，设置在所述运算放大器的第一输入端和所述匹配电阻的第一端之间；第三电阻，设置在所述运算放大器的第二输入端和所述匹配电阻r0的第二端之间；第四电阻，其第一端连接至所述第三电阻与所述运算放大器的第二输入端之间，其第二端连接所述第二电压源。第五电阻，其第一端连接所述运算放大器的第一输入端，其第二端连接运算放大器的输出端。通过运算放大器对匹配电阻两端的电压进行检测，经过同相求和运算，转化为mcu可以识别的检测信号。
79.s102，根据该匹配电阻两端的电压控制所述开关模块的通断电，进而控制匹配电阻的通断电。
80.其中，所述开关模块与所述无源通讯模块的匹配电阻串联后，接入无源通讯模块的两个接线端子之间。所述开关模块包括：开关管，其第一极连接mcu的输出引脚，其第二极连接继电器的线圈的第二端，其第三极接地；继电器，其线圈的第一端连接第一电压源vcc1，其第一触点连接无源通讯模块的两个接线端子中的其中一个，其第二触点连接所述匹配电阻。为了限制开关管的基极电流，开关模块还包括：第一电阻，设置在开关管的第一极和mcu的输出引脚之间。为了避免电流反向流动，开关模块还包括：单向元件，其阳极连接继电器的线圈的第二端，其阴极连接所述继电器的线圈的第一端。
81.上述开关管为npn三极管，其集电极连接继电器k1的线圈的第二端，其基极通过第一电阻连接mcu的输出引脚，开关管的发射极接地。当输出低电平时，开关管截止，集电极输出高阻，控制继电器线圈不得电，第一触点和第二触点断开，匹配电阻不通电；mcu输出高电平时，开关管导通，控制继电器线圈得电，第一触点和第二触点接通，匹配电阻通电，无线通讯模块正常工作。
82.本实施例的匹配电阻保护方法，通过检测匹配电阻两端的电压，根据匹配电阻两端的电压控制与所述无源通讯模块的匹配电阻串联的开关模块的通断电，进而控制匹配电阻的通断电，能够实现在通讯系统的通讯模块接错，导致无源通讯模块的匹配电阻两端的电压过大时，控制匹配电阻断电，进而保护匹配电阻，避免匹配电阻损坏。
83.具体地，根据所述匹配电阻两端的电压控制所述开关模块的通断电，进而控制所述匹配电阻的通断电，包括：判断匹配电阻两端的电压是否大于预设阈值；如果是，则控制所述开关模块断电，进而控制所述匹配电阻断电；如果否，则控制所述开关模块通电，进而控制所述匹配电阻通电。
84.为了避免出现误判，控制所述开关模块断电，进而控制所述匹配电阻断电之后，所述方法还包括：判断匹配电阻断电的次数是否达到预设次数；如果否，则控制开关模块恢复通电，进而控制匹配电阻通电，然后触发判断匹配电阻两端的电压是否大于预设阈值；如果是，则判定无源通讯模块连接异常。
85.图5为根据本发明另一实施例的匹配电阻保护方法的流程图，如图5所示，该方法包括以下优选实施步骤：
86.s1，控制继电器闭合，进而控制匹配电阻通电。
87.s2，检测无源通讯模块的匹配电阻两端电压。
88.s3，判断匹配电阻两端电压是否大于预设阈值，如果是，则执行步骤s4，如果否，则返回步骤s1。
89.s4，控制继电器断开，进而控制匹配电阻断电。
90.s5，判断继电器的断电次数是否达到预设次数，如果是，则执行步骤s6，如果否，则返回步骤s2。
91.s6，控制继电器保持断开，判定无源通讯模块连接异常。
92.实施例4
93.本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述实施例中的匹配电阻保护方法。
94.以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
95.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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
96.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。