CN104702315A - 一种载波通信电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载波通信电路及电子设备，所述载波通信电路包括信号发送电路、信号接收电路、以及电源电路，所述信号发送电路接收控制器发送的信号，并加载到所述电源电路中，所述电源电路具有用于连接其他载波通信电路的电源接线端子，所述信号接收电路接收电源电路中的载波信号，并将所述载波信号耦合输出至控制器进行处理。本发明的载波通信电路，通过将信号加载到直流电源电路中，实现了载波通信电路之间通过直流电源线进行通信，只需采用两个电源连接端子即可，进而可以实现分别具有该载波通信电路电子产品之间的通信，极大减少了目前电子产品通过总线通信等需要大量pogpin接口的问题，进而有利于降低电子产品的成本以及减小电子产品的体积。

Description

一种载波通信电路及电子设备

技术领域

 本发明属于通信电路技术领域，具体地说，是涉及一种载波通信电路及电子设备。

背景技术

传统的电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟信号或数字信号进行高速传输的技术。其最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传；主要应用于远程抄表***，路灯远程监控***以及工业智能化等。现有的电力载波通信的应用，需要分别在各收发终端设置载波通信模块，用于解析和发送载波信号，但是在消费类小型电子产品特别是移动电子产品中，载波通讯原理的应用鲜少涉及，目前消费类小型电子产品之间主要使用pogpin来实现通讯，由于pogpin的制造成本较高，同时比如采用总线通信的方式，造成pogpin数量较多时会增加消费类电子产品的体积。

因此，有必要提出一种低成本且易于实现的方法来减少消费类电子产品中的pogpin的数量的载波通信电路。

发明内容

本发明为了解决现有消费类小型电子产品通信需要采用大量pogpin管脚，增加成本及体积的技术问题，提出了一种载波通信电路，尤其适合消费类电子产品中的通信，可以减少其通信所采用pogpin的数量。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种载波通信电路，包括信号发送电路、信号接收电路、以及电源电路，所述信号发送电路接收控制器发送的信号，并加载到所述电源电路中，所述电源电路具有用于连接其他载波通信电路的电源接线端子，所述信号接收电路接收电源电路中的载波信号，并将所述载波信号耦合输出至控制器进行处理。

进一步的，所述信号发送电路包括NPN三极管，所述NPN三极管的基极与控制器的信号输出端连接，所述NPN三极管的集电极通过第二电阻连接所述电源输入电路，所述NPN三极管的发射极连接地端。

又进一步的，所述电源电路中设置有用于防止电源插反的肖特基二极管。

再进一步的，所述信号接收电路包括耦合电容，所述耦合电容的信号输入端与所述电源电路连接，所述耦合电容的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

更进一步的，所述信号接收电路还包括用于为所述耦合电容提供偏置电压的偏置电路，所述耦合电容的信号输出端与所述偏置电路连接。

优选的，所述偏置电路包括第一偏置电阻和第二偏置电阻，所述耦合电容的信号输出端通过第一偏置电阻连接直流电源，所述耦合电容的信号输出端通过第二偏置电阻连接地端。

或者，所述信号发送电路包括NMOS管，所述NMOS管的栅极与控制器的信号输出端连接，所述NMOS管的漏极通过第二电阻连接所述电源输入电路，所述NMOS管的源极连接地端。

基于上述的任一种载波通信电路，本发明同时提出了一种电子设备，包含前面任一项所述的载波通信电路。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的载波通信电路，通过将信号加载到直流电源电路中，实现了载波通信电路之间通过直流电源线进行通信，只需采用两个电源连接端子即可，进而可以实现分别具有该载波通信电路电子产品之间的通信，极大减少了目前电子产品通过总线通信等需要大量pogpin接口的问题，进而有利于降低电子产品的成本以及减小电子产品的体积。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

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获得其他的附图。

图1是本发明所提出的载波通信电路的一种原理方框图；

图2是本发明所提出的载波通信电路的实现通信时的原理方框图；

图3是本发明所提出的载波通信电路的一种电路原理图。

具体实施方式

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例提出了一种载波通信电路，如图1所示，包括信号发送电路、信号接收电路、以及电源电路，所述信号发送电路接收控制器发送的信号，并加载到所述电源电路中，所述电源电路具有用于连接其他载波通信电路的电源接线端子，所述信号接收电路接收电源电路中的载波信号，并将所述载波信号耦合输出至控制器进行处理。本实施例的载波通信电路中，信号发送电路通过将控制器发出的信号加载到直流电源电路中，当该直流电源电路连接其他载波通信电路时，实现了两个载波通信电路之间利用直流电源传输电线通信，如果两个或以上电子产品分别装有本载波通信电路，进而可以实现电子产品之间通过直流电源线进行通信，只需采用两个电源连接端子即可，可以极大减少了目前电子产品通过总线通信等需要大量pogpin接口的问题，进而有利于降低电子产品的成本以及减小电子产品的体积。

如图2所示，本实施例中两个载波通信电路之间通信原理方框图，包括载波通信电路A和载波通信电路B，载波通信电路A和载波通信电路B分别具有电源接线端子pogpin1，两者的电源接线端子pogpin1需要连接上才能进行两者间通信，为了方便说明，下面将称载波通信电路A为A端，载波通信电路B为B端，A端的信号发送电路接收与其所连接的控制器发送的信号，并将该信号加载到A端的电源电路中，由于A端的电源电路与B端电源电路通过电源接线端子pogpin1连接，因此，B端的电源电路中能够接收到A端发送的载波信号，并且B端的信号接收电路将该载波信号耦合并输出至B端的控制器处理，反之亦然，B端也可以作为发送端，将其所在端的信号加载到电源电路中，A端作为接收端接收该信号，由图2中可以看出，任何一端同样也可以接收到其自身发出的信号，比如，A端的信号接收电路同样能接收到其自身所在端（也即A端）发出的信号，因此，A端所连接的控制器可以将接收到的其自身发出的信号过滤掉即可，B端也采用同样处理，在此不做赘述，需要说明的是，本实施中虽然仅举例说明了具有通信双方（A端和B端）的载波通信原理，本发明的载波通信电路并不限于上述两方的载波通信，可以为三方以及多方之间的载波通信。

作为一个优选的实施例，如图3所示，举例出了一种电路原理图，为了方便说明，本实施例仍以通信双方A端和B端进行说明，其中，A端的信号发送电路包括NPN三极管Q1，所述NPN三极管Q1的基极与其所在端控制器的信号输出端CTRL1连接，所述NPN三极管Q1的集电极通过电阻R2连接A端的电源输入电路，所述NPN三极管Q1的发射极连接地端。B端的信号发送电路包括NPN三极管Q2，所述NPN三极管Q2的基极与其所在端控制器的信号输出端CTRL2连接，所述NPN三极管Q2的集电极通过电阻R7连接B端的电源输入电路，所述NPN三极管Q2的发射极连接地端，在本实施例中，电源电路可以用于接收整流电路发送过来的直流电，也可以在当与其他载波通信电路连接时，接收其他载波通信电路发送的直流电，例如本实施例中，A端的电源电路用于接收来自于整流电路输出的直流电源VCC2_IN，A端与B端通过pogpin1连接后，电流其中一路通过B端的电源电路从其直流电源输出端VCC2_OUT输出，另外一路加载到NPN三极管Q2的集电极，为NPN三极管Q2提供工作电压。

作为一个优选的实施例，所述电源电路中设置有用于防止电源插反的肖特基二极管，如A端中的D2以及B端中的D1，均用于防止电源接反，起到保护信号发送电路中NPN三极管的作用。

如图3所示，本实施例中的信号接收电路包括耦合电容如B端的C1和A端的C2，所述耦合电容的信号输入端与所述电源电路连接，所述耦合电容的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

为了能够为耦合电容提供偏置工作电压，信号接收电路还包括用于为所述耦合电容提供偏置电压的偏置电路，耦合电容的信号输出端与偏置电路连接。如图3所示，在本实施例中，在A端中，所述偏置电路包括第一偏置电阻R3和第二偏置电阻R4，在B端中，偏置电阻分别为R9和R10，以B端为例，所述耦合电容C1的信号输出端通过第一偏置电阻R9连接直流电源，耦合电容C1的信号输出端通过第二偏置电阻R10连接地端。

本载波通信电路的工作原理是：当A端和B端通过pogpin1和pogpin2连接时，首先连接有充电电源VCC2_IN的A端能够实现对B端充电。充电电源电压稳定后，NPN三极管Q1处于截止状态，pogpin1的电压 U1=VCC2_OUT-VDZ（其中VDZ为肖特基二极管D2的压降）。

当A端控制器连接的CTRL1端口发送一高电平时，NPN三极管Q1处于导通状态，pogin1的电压 U2= （VCC2_OUT-VDZ）*R2/（R1+R2）；pogpin1的电压变化通过耦合电容C1、C2，将该电压的变化量△U=（U1-U2）输出到控制器连接的INT1、INT2端。若A端发出控制信号可以同时被A端和B端接收，A端可以由软件来判断INT1端接收自端所发信号的信号无效，而B端的INT2端接收的信号有效。第九电阻R9、第十电阻R10为电压的变化量提供直流偏置，U=VCC1*R10/（R9+R10）。利用充电电源线实现发送端对接收端的控制，减少了控制连接所需的pogpin。

同理，当B端控制器连接的CTRL2端口发送一高电平时，NPN三极管Q2处于导通状态，pogin1的电压 U2’= （VCC2_OUT-VDZ）*R7/（R1+R7）；pogpin1的电压变化通过耦合电容C1、C2，将该电压的变化量△U=（U1-U2’）输出到控制器连接的INT1、INT2端。因为控制信号为接收端发出，由软件来判断INT1端接收的信号有效，INT2端接收的信号无效。R3、R4为电压的变化量提供直流偏置，U’=VCC1*R4/（R3+R4）。利用充电电源线实现接收端对发送端的控制，减少了控制连接所需的pogpin。

需要说明的是，本实施例的信号发送电路并不限于采用NPN三极管实现，还可以采用电压驱动的NMOS管实现，当采用NMOS管是所述信号发送电路包括NMOS管，所述NMOS管的栅极与控制器的信号输出端连接，所述NMOS管的漏极通过第二电阻连接所述电源输入电路，所述NMOS管的源极连接地端。

实施例二，基于实施例一中的任一种载波通信电路，本实施例提出了一种采用上述载波通信电路的电子产品，可以参见图1-3所示，在电子产品中设置载波通信电路B，在该电子产品的充电器中设置载波通信电路A，实现了电子产品与其充电器之间的直流载波通信。以蓝牙耳机为例，蓝牙耳机可以作为移动的无线耳机使用，通过在蓝牙耳机的充电电路中设置载波通信电路B，载波通信电路B所连接的控制器可以为蓝牙耳机的处理芯片，在蓝牙耳机的充电器中设置载波通信电路A，载波通信电路A所连接的控制器可以为充电器的处理芯片，当蓝牙耳机与充电器通过pogpin1连接后，载波通信电路A的电源电路用于接收来自于整流电路输出的直流电源VCC2_IN，电流其中一路通过载波通信电路B的电源电路从其直流电源输出端VCC2_OUT输出，为蓝牙耳机充电，同时通过信号接收电路接收电源电路中加载的信号，或者将信号加载至电源电路中输出，实现了蓝牙耳机与充电器的通信，若充电器中存储有音频的话，将音频信号通过充电电线发送至蓝牙耳机中播放，从而实现了蓝牙耳机作为音箱的功用。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种载波通信电路，其特征在于：包括信号发送电路、信号接收电路、以及电源电路，所述信号发送电路接收控制器发送的信号，并加载到所述电源电路中，所述电源电路具有用于连接其他载波通信电路的电源接线端子，所述信号接收电路接收电源电路中的载波信号，并将所述载波信号耦合输出至控制器进行处理。

2.根据权利要求1所述的载波通信电路，其特征在于：所述信号发送电路包括NPN三极管，所述NPN三极管的基极与控制器的信号输出端连接，所述NPN三极管的集电极通过第二电阻连接所述电源输入电路，所述NPN三极管的发射极连接地端。

3.根据权利要求2所述的载波通信电路，其特征在于：所述电源电路中设置有用于防止电源插反的肖特基二极管。

4.根据权利要求3所述的载波通信电路，其特征在于：所述信号接收电路包括耦合电容，所述耦合电容的信号输入端与所述电源电路连接，所述耦合电容的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

5.根据权利要求4所述的载波通信电路，其特征在于：所述信号接收电路还包括用于为所述耦合电容提供偏置电压的偏置电路，所述耦合电容的信号输出端与所述偏置电路连接。

6.根据权利要求5所述的载波通信电路，其特征在于：所述偏置电路包括第一偏置电阻和第二偏置电阻，所述耦合电容的信号输出端通过第一偏置电阻连接直流电源，所述耦合电容的信号输出端通过第二偏置电阻连接地端。

7.根据权利要求1所述的载波通信电路，其特征在于：所述信号发送电路包括NMOS管，所述NMOS管的栅极与控制器的信号输出端连接，所述NMOS管的漏极通过第二电阻连接所述电源输入电路，所述NMOS管的源极连接地端。

8.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的载波通信电路。