[发明专利]一种兼具电源传输功能的单片机串行通讯系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种兼具电源传输功能的单片机串行通讯系统。

背景技术

现有单片机一般通过内置的UART功能模块、SPI功能模块或者I2C功能模块进行通讯，或者通过单片机的I/O口直接串行通讯。由于内置UART功能模块、SPI功能模块或者I2C功能模块的单片机价格较高，为降低生产成本一般使用单片机的I/O口直接串行通讯的方法。现有的单片机I/O口直接串行通讯时，两个单片机模块之间需要一条信号线进行通讯，同时需要在在两个单片机模块之间设置一条电源线进行供电，或者是在两个单片机模块上分别设置一个独立的供电电源为单片机供电，而这两者供电方式的成本都较高。同时单片机的工作电压较小(一般为5V)，I/O口驱动电流小，使得单片机的I/O口直接串行通讯传输的信号较弱，容易受到外界干扰，尤其是当传输的信号跟交流高压绕在一起时，容易导致信号传输发生错误，无法正常通讯。

发明内容

为解决上述现有技术中提到的不足，本发明提供一种兼具电源传输功能的单片机串行通讯系统，包括第一单片机、第二单片机、电源输入模块、第一降压稳压模块、第二降压稳压模块以及连接线；

所述电源输入模块的输出端通过所述第一降压稳压模块连接至第一单片机的电源输入端；所述第一单片机的电源输入端还通过电容C1连接至地线；所述电源输入模块的输出端还通过电阻R1连接至所述连接线；所述连接线通过所述第二降压稳压模块连接至所述第二单片机的电源输入端；所述第二单片机的电源输入端还通过电容C2连接至地线；

所述第一单片机的信号输出端连接至三极管N1的基极，所述三极管N1的集电极连接至所述连接线，所述三极管N1的发射极连接至地线；

所述第一单片机的信号接收端连接至三极管N2的集电极，所述三极管N2的发射极连接至地线，所述三极管N2的基极连接至稳压管ZD1的正极，所述稳压管ZD1的负极连接至所述连接线；所述三极管N2的集电极还通过电阻R2连接至第一单片机的电源输入端；

所述第二单片机的信号输出端连接至三极管N3的基极，所述三极管N3的集电极连接至所述连接线，所述三极管N3的发射极连接至地线；

所述第二单片机的信号接收端连接至三极管N4的集电极，所述三极管N4的发射极连接至地线，所述三极管N4的基极连接至稳压管ZD2的正极，所述稳压管ZD2的负极连接至所述连接线；所述三极管N4的集电极还通过电阻R3连接至第二单片机的电源输入端。

进一步地，所述第一降压稳压模块包括第一稳压芯片、电容E1、电容E2以及二极管D1；所述第一稳压芯片的型号为78L05；

所述二极管D1的正极连接至所述电源输入模块的输出端，所述二极管D1的负极连接至所述第一稳压芯片的输入端，所述第一稳压芯片的输出端连接至所述第一单片机的电源输入端；所述第一稳压芯片的接地端连接至地线；所述电容E1连接在所述第一稳压芯片的输入端与地线之间；所述电容E2连接在所述第一稳压芯片的输出端与地线之间。

进一步地，所述第二降压稳压模块包括第二稳压芯片、电容E3、电容E4以及二极管D2；所述第二稳压芯片的型号为78L05；

所述二极管D2的正极连接至所述连接线，所述二极管D2的负极连接至所述第二稳压芯片的输入端，所述第二稳压芯片的输出端连接至所述第二单片机的电源输入端；所述第二稳压芯片的接地端连接至地线；所述电容E3连接在所述第二稳压芯片的输入端与地线之间；所述电容E4连接在所述第二稳压芯片的输出端与地线之间。

进一步地，所述稳压管ZD1的稳压值和所述稳压管ZD2的稳压值均为5.1V。

进一步地，所述三极管N1、三极管N2、三极管N3以及三极管N4均为NPN型三极管。

本发明提供的兼具电源传输功能的单片机串行通讯系统，通过在第一单片机和第二单片机的连接线上连接一输出电压高于单片机工作电压的直流电源，并在连接线与第二单片机的电源输入端之间设置稳压电路，在保证连接线上连接的直流电源能够为第二单片机供电的同时，使两个单片机间传输的信号具有更大的电压和电流，减少连接线上传输的信息受到外界干扰的影响，提高单片机之间信息传递的准确性。采用本发明的兼具电源传输功能的单片机串行通讯系统，单片机之间仅利用一条连接线即可实现电源传输和信号传输的功能，线路简单，生产成本低；同时能够有效提高单片机之间信息传递的准确性。

附图说明