[发明专利]一种基于PowerBus总线的铁鞋动态智能充电系统及其方法

权利要求书

1.一种基于PowerBus总线的铁鞋动态智能充电系统，其特征是它包括防溜器具箱主站、16个智能铁鞋从站、以及PowerBus总线；16个智能铁鞋从站基于PowerBus总线连接于防溜器具箱主站上。

2.根据权利要求1所述的一种基于PowerBus总线的铁鞋动态智能充电系统，其特征是所述的防溜器具箱主站包括主站控制器、主站通信模块、显示模块、存储模块、以太网模块、以及电源转化模块；

所述的主站控制器具有3路串口、2路I2C接口、2路SPI接口；其中，一路UART串口与主站通信模块的串行数据总线连接；一路I2C接口与显示模块的二线制同步串行总线连接；SPI1接口与存储模块的通信接口连接；SPI2接口与以太网模块通信接口连接；

所述的主站通信模块输入端与电源转化模块输出端相连，主站通信模块输出端与所述的PowerBus总线相连接以调制控制信号并提供充电电源，主站通信模块的串口通信接口与主站控制器的串口UART连接；

所述的显示模块为LCD显示屏，显示模块显示各个从站智能铁鞋编码以及剩余电量，显示模块的二线制同步串行总线与主站控制器的I2C接口连接；

所述的存储模块为FLASH非易失存储器，存储模块的通信接口与主站控制器的SPI1接口连接；

所述的以太网模块支持硬件化的TCP/IP协议，将防溜器具箱与防溜监控系统上位机连接在一起，以太网模块的通信接口与主站控制器SPI2接口连接；

所述的电源转化模块包括降压电路、整流电路、多路电子开关以及供电电源，电源转化模块输入端接市电220V，将其降压和整流输出为12V，多路电子开关根据需要充电铁鞋的数量动态调整电源供给数量，电源转化模块的输入端接市电，电源转化模块的输出端与主站通信模块的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于PowerBus总线的铁鞋动态智能充电系统，其特征是所述的智能铁鞋从站包括从站控制器、从站通信模块、隔离电路、电源模块、以及状态检测单元；

所述的从站控制器是智能铁鞋的控制核心，协调各模块的运行以及对数据进行计算处理，具有3路串口、2路I2C接口、2路SPI接口；其中，串口UART1与电源模块串行数据总线连接，串口UART2与隔离电路的逻辑输出接口连接，从站控制器通信总线与状态检测单元通信接口连接；

所述的从站通信模块从PowerBus总线上取电，从站通信模块的串口通信接口与隔离电路的逻辑输入接口连接，从站通信模块输入端与所述的PowerBus总线连接实现主从站之间的通信；

所述的隔离电路采用标准数字隔离器，采用双转化通道实现从站通信模块输出端与从站控制器之间的信号传输，隔离电路的逻辑输入接口与从站通信模块的串口通信接口连接，隔离电路的逻辑输出接口与从站控制器的串口UART2连接；

所述的电源模块包括充电电路、可充电电池、电子开关、以及电量采集电路，电源模块输入端与PowerBus总线相连接收电能，电源模块采集铁鞋剩余电量发送给从站控制器，电源模块串口通信接口与从站控制器串口UART1连接。

所述的状态检测单元包括温度传感器模块、加速度模块、RFID识别模块、定位模块、近铁开关在轨识别模块，状态检测单元通信接口分别与从站控制器通信总线连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于PowerBus总线的铁鞋动态智能充电系统，其特征是所述的PowerBus总线以二总线协议组网的方式实现半双工通讯，属于低压供电总线技术，通信与供电线路合二为一，防溜器具箱通过两根无极性PowerBus总线与多个智能铁鞋从站相连接以提供直流电源及进行实时信号传输。