一种可盲插使用的双向通信电路的制作方法

1.本实用新型涉及汽车电子行业技术领域，更具体地，涉及一种可盲插使用的双向通信电路。


背景技术：

2.目前的通信线绝大部分的连接线定义是固定的，即使带有防反接保护，但无法保证反接后可以正常工作，在使用效率上会产生一定的影响。
3.现有装置如图1所示，通过外围器件的参数配置，从而控制两个三极管q1和q2的开通状态，来实现ln1或ln2正、反插均可以正常通信。
4.现有装置（图1）存在以下问题：
5.①
成本高——此方案器件较多，且采用了两个三极管q1和q2，由于其承担了一定的功率，所以需要更大尺寸的封装，这造成了成本的升高。
6.②
参数匹配困难，通用性差——此方案使用控制两个三极管导通的工作状态的方式来实现正反接都可以使用这一功能的，但其需要准确的控制6个电阻的参数，以达到控制两个三极管导通状态的目的，这导致了其开发难度较大以及通用性比较差。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种可盲插使用的双向通信电路，解决了通信电路反接的同时，满足输出通信要求的问题，并降低成本，增加电路的兼容性和设计的便利性。
8.作为本实用新型的第一个方面，提供一种可盲插使用的双向通信电路，包括第一电阻r1、第三电阻r3、第四电阻r4、第一二极管d1、第二二极管d2、三极管q1、vcu和mcu，所述第一电阻r1的一端连接第二电源端power2，所述第一电阻r1的另一端分别连接所述第一二极管d1的正极、第二二极管d2的正极以及所述mcu的信号接收端，所述第一二极管d1的负极分别连接所述第三电阻r3的一端和第一电源端power1，第三电阻r3的另一端分别连接所述第四电阻r4的一端和三极管q1的集电极，所述第二二极管d2的负极分别连接所述第四电阻r4的另一端、所述vcu的信号接收端和所述vcu的信号发送端，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的基极连接所述mcu的信号发送端。
9.进一步地，还包括第二电阻r2、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8，所述第一二极管d1的正极通过所述第二电阻r2连接至所述mcu的信号接收端，所述第六电阻r6在所述vcu的内部，并与所述第一电源端power1连接，所述第七电阻r7的一端和第八电阻r8的一端均连接所述三极管q1的基极，所述第七电阻r7的另一端与所述mcu的信号发送端连接，所述第八电阻r8的另一端和所述三极管q1的发射极连接后接地。
10.进一步地，所述vcu为整车控制器。
11.进一步地，所述mcu为单片机。
12.本实用新型提供的可盲插使用的双向通信电路具有以下优点：
13.（1）实现了正反接盲插，均可以实现通信；
14.（2）使用器件更少，且在尺寸上更具优势；且仅由两个电阻承受电路中相对较大的功率，而电阻的价格更具优势。三极管由两颗减少到一颗，且可以使用更小功率的三极管；
15.（3）对于不同的应用场景，只需要调整匹配电阻的阻值，即可适配大部分的应用场景；且对参数精度要求不高，开发较为简单，通用性也更好。
附图说明
16.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。
17.图1为现有技术中的一种双向通信电路的电路图。
18.图2为本实用新型提供的可盲插使用的双向通信电路的结构图。
19.图3为本实用新型提供的可盲插使用的双向通信电路的正接应用示意图。
20.图4为本实用新型提供的可盲插使用的双向通信电路的反接应用示意图。
具体实施方式
21.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的可盲插使用的双向通信电路其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
22.在本实施例中提供了一种可盲插使用的双向通信电路，如图2所示，所述可盲插使用的双向通信电路包括第一电阻r1、第三电阻r3、第四电阻r4、第一二极管d1、第二二极管d2、三极管q1、vcu和mcu，所述第一电阻r1的一端连接第二电源端power2，所述第一电阻r1的另一端分别连接所述第一二极管d1的正极、第二二极管d2的正极以及所述mcu的信号接收端，所述第一二极管d1的负极分别连接所述第三电阻r3的一端和第一电源端power1，第三电阻r3的另一端分别连接所述第四电阻r4的一端和三极管q1的集电极，所述第二二极管d2的负极分别连接所述第四电阻r4的另一端、所述vcu的信号接收端和所述vcu的信号发送端，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的基极连接所述mcu的信号发送端。
23.具体地，如图3-4所示，还包括第二电阻r2、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8，所述第一二极管d1的正极通过所述第二电阻r2连接至所述mcu的信号接收端，所述第六电阻r6在所述vcu的内部，并与所述第一电源端power1连接，所述第七电阻r7的一端和第八电阻r8的一端均连接所述三极管q1的基极，所述第七电阻r7的另一端与所述mcu的信号发送端连接，所述第八电阻r8的另一端和所述三极管q1的发射极连接后接地。
24.具体地，mcu可以是单片机或其他任何相关控制电路，旨在：
25.一，通过内部receiver（接收端）接收外部输入的低电平有效的通信信号；
26.二，通过内部transmitter（发送端）输出高电平有效的通信信号。
27.具体地，vcu可以是外部设备或其他任何相关控制电路，旨在：
28.一，通过内部receiver（接收端）端接收外部输入的低电平有效的通信信号；
29.二，通过内部transmitter（发送端）输出低电平有效的通信信号。
30.具体地，第一电阻r1用于为输入到mcu中的高电平信号提供一个上拉。
31.具体地，第二电阻r2用于为输入到mcu中的信号提供限流，可以省略，从而直接连接至mcu。
32.具体地，第一二极管d1和第二二极管d2作用旨在：
33.一，阻断vcu端的正向电压power1，使得mcu中接收的高电平信号转化为power2的值，实现电平转换；
34.二，防止通信线line1与line2反接后损坏后级电路；
35.三，确保vcu中的transmitter（发送端）输出一个低电平有效的通信信号，经过第二二极管d2，能够顺利被mcu中的receiver（接收端）接收。
36.具体地，第七电阻r7用于为输入到三极管q1中的信号提供限流，可以省略，从而直接连接至q1。
37.具体地，第八电阻r8用于为输入到三极管q1中的信号提供一个上拉，以提升电路的稳定性，可以省略，从而使其开路。
38.具体地，第三电阻r3和第四电阻r4根据vcu内部的第六电阻r6进行选择，旨在：
39.一，使三极管q1导通时，vcu中的receiver（接收端）可以收到低电平有效的通信信号；
40.二，使三极管q1导通时，mcu中的receiver（接收端）可以收到高电平有效的通信信号，而不是低电平。
41.具体地，还包括电感l1和l2、电容c1和c2，l1和c1、l2和c2为电路提供滤波。
42.需要说明的是，三极管q1仅为开关管表示的一种方式，其可以认为是任何类型的开关管，其只要能够实现其开关特性，对本发明的实际使用和专利保护范围均不会产生影响。
43.优选地，所述vcu为整车控制器。
44.优选地，所述mcu为单片机。
45.本实用新型提供的可盲插使用的双向通信电路的工作原理如下：
46.（1）vcu输出通信线line1和通信线line2的控制信号，此工况下，vcu为发送端，mcu为接收端；vcu中的transmitter（发送端）输出一个低电平有效的通信信号，经过二极管d2能够顺利被mcu中的receiver（接收端）接收；或
47.（2）mcu输出的第一控制信号通过三极管q1转换为第二控制信号，利用电阻r3和电阻r4对通信线line1或通信线line2进行控制，通信线line1和通信线line2的控制信号输出至vcu，此工况下，mcu为发送端，vcu为接收端。具体为，三极管q1导通时，mcu中的transmitter（发送端）输出一个高电平有效的通信信号，经过三极管q1转换为低电平有效的通信信号，并经过r4能够顺利被vcu中的receiver（接收端）接收。
48.另外，图3和图4为本发明双向通信电路的扩展应用，通信线line1与通信线line2由接插件等方式进行连接，正接和反接在于通信线line1与line2互换，对双向通信电路的功能没有任何影响。根据前文的描述，可以看出无论是图3中的电源端正接，还是图4中的电源端反接，均能够实现双向通信，此处不再赘述。
49.本实用新型提供的可盲插使用的双向通信电路，利用上拉电源端和低有效的控制边的阻抗差异，以及二极管的单向导通特性，来实现不论电源端和控制端正接或反接，均能
够实现通信数字信号的输入输出，同时可以实现通信电平的转换。
50.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。