CN106773959A - 一种基于两芯线通讯的弱电唤醒***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于两芯线通讯的弱电唤醒***及方法，所述***包括：内机主控板和外机主控板；所述内机主控板与外机主控板通过两芯通讯总线连接；所述内机控制板根据外部开机指令信号控制两芯通讯总线切换至总线供电状态；所述内机控制板的供电电压唤醒市电对外机控制板的正常供电；当外机控制板正常供电后，将两芯通讯总线由总线供电状态转换为总线通讯状态，进行内机控制板与外机控制板的通讯连接，当内机控制板与外机控制板均能正常接收数据则唤醒成功。该***利用内机、外机相互连接的两芯通讯总线，同时兼顾待机唤醒及两机通讯，且唤醒电源为低压直流电压，相对于现有的零火线通讯唤醒机制，其安全性、可靠性大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及电器技术领域，尤其涉及的是一种基于两芯线通讯的弱电唤醒***及方法。
背景技术
目前，在低功耗待机模式的应用上，均是以内机给外机提供220V市电的强电唤醒方法来唤醒整机。但强电唤醒方法仅适用于支持零火线通讯方式的空调***，使用该唤醒方法对控制器唤醒单元电路器件本身的耐压、耐冲击等电气特性要求较高，且该唤醒方法对于使用三相电的机组还存在着接错相线而导致短路的风险。
即现有技术中采用强电唤醒方法唤醒整机对电路器件的要求较高，且使用过程中存在安全隐患。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于两芯线通讯的弱电唤醒***及方法。本发明解决了现有强电唤醒方法存在安全隐患的技术问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其中，所述***包括：内机主控板和外机主控板；所述内机主控板与外机主控板通过两芯通讯总线连接；
所述内机控制板根据外部开机指令信号控制两芯通讯总线切换至总线供电状态；所述内机控制板的供电电压唤醒市电对外机控制板的正常供电；当外机控制板正常供电后，将两芯通讯总线由总线供电状态转换为总线通讯状态，进行内机控制板与外机控制板的通讯连接，当内机控制板与外机控制板均能正常接收数据则唤醒成功。
所述基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其中， 所述内机控制板包括第一MCU控制模块、第一双刀双掷继电器、第一RS485接口及内机开关电源；
所述内机开关电源连接第一MCU控制模块、第一双刀双掷继电器、第一RS485接口，为各个模块进行供电；
所述第一双刀双掷继电器与所述第一MCU控制模块连接，所述第一双刀双掷继电器根据第一MCU控制模块的唤醒控制信号控制两芯通讯总线处于总线通讯状态或者总线供电状态；
所述第一RS485接口与所述第一MCU控制模块双向连接，所述第一RS485接口用于根据第一MCU控制模块的控制实现内机控制板的通讯信息的收发。
所述基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其中， 所述外机控制板包括第二RS485接口、第二双刀双掷继电器、DC-DC芯片；
所述第二RS485接口、第二双刀双掷继电器、DC-DC芯片通过两芯通讯总线与内机控制板连接；当两芯通讯总线处于总线通讯状态时，两芯通讯总线与第二RS485接口导通；当两芯通讯总线处于总线供电状态时，两芯通讯总线与第二双刀双掷继电器、DC-DC芯片导通。
所述基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其中，所述外机控制板还包括：第二MCU控制模块、供电继电器、维持继电器及外机开关电源；
所述外机开关电源连接所述第二RS485接口、第二MCU控制模块、维持继电器，为各个模块进行供电；
所述第二RS485接口与所述第二MCU控制模块双向连接，所述第二RS485接口用于根据第二MCU控制模块的控制实现外机控制板的通讯信息的收发；
所述第二MCU控制模块与所述DC-DC芯片与连接；所述DC-DC芯片用于对内机主控板提供的唤醒电压进行降压处理，并将降压后的电压提供给第二MCU控制模块；
所述第二MCU控制模块连接第二双刀双掷继电器、维持继电器；所述第二MCU控制模块用于控制第二双刀双掷继电器、维持继电器的吸合或者断开状态；
所述供电继电器与所述第二双刀双掷继电器连接；所述供电继电器用于根据第二双刀双掷继电器的状态控制市电的接入或者断开；
所述第二双刀双掷继电器与所述维持继电器连接；所述供电继电器连接开关电源。
所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其中，所述正常供电即是为外机主控板提供220V的市电，且开启外机主控板***负载。
一种基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其中，所述方法包括：
步骤A、***处于待机模式时，内机控制板根据外部开机指令信号控制两芯通讯总线切换至总线供电状态；
步骤B、内机控制板的供电电压唤醒市电对外机控制板的正常供电；
步骤C、当外机控制板正常供电后，将两芯通讯总线由总线供电状态转换为总线通讯状态，进行内机控制板与外机控制板的通讯连接;
步骤D、进行内机控制板与外机控制板接收数据状态的判断：当内机控制板与外机控制板均能正常接收数据时，则唤醒成功；否则，再次进行市电供电的唤醒。
所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其中，步骤A具体包括：
A1、内机控制板中第一MCU控制模块接收外部开机指令信号；
A2、当外部开机指令信号满足所述第一MCU控制模块中整机开机条件时，将第一双刀双掷继电器进行吸合；
A3、吸合后的第一双刀双掷继电器控制两芯通讯总线切换至总线供电状态。
所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其中，步骤B具体包括：
B1、内机控制板供给的电压启动DC-DC芯片给第二MCU控制模块供电；
B2、当第二MCU控制模块供电工作后，控制第二双刀双掷继电器及供电继电器吸合，外机控制板得到市电的正常供电。
所述基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其中，***进入待机模式时，外机主控板将维持继电器及供电继电器断开，外机主控板处于完全断电状态。
所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其中，所述正常供电即是为外机主控板提供220V的市电，且开启外机主控板***负载。
本发明提供了一种基于两芯线通讯的弱电唤醒***及方法，利用内机、外机相互连接的两芯通讯总线，同时兼顾待机唤醒及两机通讯，唤醒与通讯分离，互不影响，提高了总线的利用率； 唤醒电源为低压直流电压，相对于现有的零火线通讯唤醒机制，其安全性、可靠性大大提高；且该***有效避免了三相电机组接插线错乱导致的相线短路、零火线短路等问题；且本唤醒方法适用于所有的多机两芯通讯的控制***中，拓展了两芯通讯的使用范围。
附图说明
图1是本发明的基于两芯线通讯的弱电唤醒***的结构框图。
图2是本发明的基于两芯线通讯的弱电唤醒方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
通过两芯通讯总线将内机主控板与外机主控板进行连接，当内机主控板接收到开机指令时，将两芯通讯总线转换至总线供电状态，内机主控板中的待机电压作为唤醒电压进行市电对外机主控板进行供电的唤醒。
唤醒方法一般应用于空调技术领域，但在涉及到主机、从机使用两芯线通讯且有低功耗待机要求的其他的电控***中也同样适用，本发明不对该两芯线通讯的弱电唤醒***的应用范围进行限定。
如图1所示，为本发明的基于两芯线通讯的弱电唤醒***的结构框图，结合该结构框图对该***的具体的结构连接关系进行详细的描述。
该***包括内机控制板100和外机控制板200，内机控制板100与外机控制板200通过两芯通讯总线进行连接。外机控制板200通过内机控制板100提供的唤醒电压对外机主控板200的市电供电进行唤醒。
内机控制板100包括：第一MCU控制模块101、第一双刀双掷继电器102、第一RS485接口103及内机开关电源104。
所述内机开关电源104连接第一MCU控制模块101、第一双刀双掷继电器102、第二RS485接口103，分别为各个模块进行供电。内机开关电源104提供给第一MCU控制模块101的电压可以根据MCU控制模块的要求进行输入,供电电压可为1.8V、3.3V、5V。内机开关电源104接入第一双刀双掷继电器102有两根线路，其中一条线路提供给第一双刀双掷继电器的电压为12V，另一条线路将第一双刀双掷继电器进行接地。内机开关电源104为第一RS485接口103的供电电压为5V。
第一双刀双掷继电器102与第一MCU控制模块101连接，第一双刀双掷继电器102根据第一MCU控制模块101的唤醒控制信号控制两芯通讯总线处于总线通讯状态或者总线供电状态。当第一MCU控制模块101接收到开机指令信号后，满足整机开机的条件，此时第一MCU控制模块101控制第一双刀双掷继电器102吸合，将两芯通讯总线切换至总线供电状态，两芯通讯总线上将会得到内机控制器提供的12V电压。两芯通讯总线上的电压为外机控制板200市电供电的唤醒电压。
第一RS485接口103与第一MCU控制模块101双向连接，第一RS485接口103与第一MCU控制模块101信息互通实现内机控制板的通讯信息的收发。
外机控制板200包括：第二RS485接口201、第二双刀双掷继电器202、DC-DC芯片203、第二MCU控制模块204、供电继电器205、维持继电器206及外机开关电源207。
第二RS485接口201、第二双刀双掷继电器202、DC-DC芯片203通过两芯通讯总线与内机控制板100连接。当两芯通讯总线处于总线通讯状态时，两芯通讯总线与第二RS485接口导通并提供电压；当两芯通讯总线处于总线供电状态时，两芯通讯总线与第二双刀双掷继电器、DC-DC芯片导通并提供电压。
外机开关电源207连接第二RS485接口201、第二MCU控制模块204、维持继电器206，外机开机电源207为与其连接的各个模块进行供电。
DC-DC芯片203连接第二MCU控制模块204，所述DC-DC芯片203用于对内机主控板100提供的唤醒电压进行降压处理，并将降压后的电压提供给第二MCU控制模块204。两芯通讯总线上得到内机主控板100提供的12V的电压，此电压控制外机控制板200上的DC-DC芯片203启动，对输入的电压进行降压处理，输出适合对第二MCU控制模块204进行供电的电压。
第二RS485接口201与第二MCU控制模块204进行双向连接，第二RS485接口201与第二MCU控制模块204信息互通实现外机控制板的通讯信息的收发。
第二MCU控制模块204连接维持继电器206、第二双刀双掷继电器202；通过第二MCU控制模块204接收到信息对第二双刀双掷继电器202及维持继电器206进行吸合或者断开。
第二双刀双掷继电器202连接供电继电器205，第二双刀双掷继电器202的吸合或断开状态决定是否为供电继电器205进行供电，供电继电器205根据第二双刀双掷继电器202的状态控制市电的接入或者断开。维持继电器206连接第二双刀双掷继电器202，维持继电器206控制第二双刀双掷继电器202状态进行切换，使得两芯通讯总线切换至总线通讯状态。供电继电器205连接外机开关电源207，当供电继电器205吸合后，外机主控板100得到市电进行正常供电。正常供电即是为外机主控板200提供220V的市电，且开启外机主控板200***负载。
基于上述基于两芯线通讯的低功耗弱电唤醒***，如图2所示，本发明还提供了一种基于两芯线通讯的低功耗弱电唤醒方法的流程图，结合***结构框图对该弱电唤醒方法的具体步骤进行详细介绍。
所述方法包括：S100、***处于待机模式时，内机控制板100根据外部开机指令信号控制两芯通讯总线切换至总线供电状态；S200、内机控制板100的供电电压唤醒市电对外机控制板200的正常供电；S300、当外机控制板200正常供电后，将两芯通讯总线由总线供电状态转换为总线通讯状态，进行内机控制板100与外机控制板200的通讯连接；S400、进行内机控制板100与外机控制板200接收数据状态的判断：当内机控制板100与外机控制板200均能正常接收数据时，则唤醒成功；否则，再次进行市电供电的唤醒。
***处于待机模式时才需要进行***供电的唤醒。当***进入待机模式时，外机控制器200会将自身的供电继电器完全断开，外机控制器200完全掉电进入零功耗模式，此时，只有内机主控板100在低功耗模式下待机。
当外部有信号源触发内机主控板100时，内机主控板100开始工作。外部触发内机主控板100的信号源，如遥控器、线控器等发出的开机指令。此时，内机控制板100中第一MCU控制模块101接收外部开机指令信号；当外部开机指令信号满足所述第一MCU控制模块101中整机开机条件时，将第一双刀双掷继电器102进行吸合。对于每种电器满足整机开机条件有各自的行业标准，例如，空调领域，则整机开机条件可以为制冷、制热等。吸合后的第一双刀双掷继电器102控制两芯通讯总线切换至总线供电状态。此时，两芯通讯总线将会得到内机主控板100通过内机开关电源103供给的12V的电压。
两芯通讯总线上外机侧的DC-DC芯片203立即得电，外机主控板200开始工作，此时外机主控板200不开启***负载。内机控制板100供给的电压启动DC-DC芯片203给第二MCU控制模块204供电。当第二MCU控制模块204供电工作后，控制第二双刀双掷继电器202及供电继电器205吸合，外机控制板200得到市电的正常供电。第二MCU控制模块204正常工作后，立即控制第二双刀双掷继电器202进行吸合，供电继电器205得到第二双刀双掷继电器202提供的总线电压12V进行吸合，市电电压接入对外机主控板200进行供电。
当外机主控板200被正常供电后，通过第二MCU控制模块204控制维持继电器206进行吸合，此时将第二双刀双掷继电器202进行断开，即是将两芯通讯总线切换为总线通讯状态，释放两芯通讯总线上内机主控板100提供给外机主控板200的唤醒电压。第二双刀双掷继电器202不再为供电继电器205供电，由维持继电器206给供电继电器205供电。
当内机主控板100为外机主控板200提供一定时长的唤醒电压后，内机主控板100中的第一MCU控制模块101控制将第一双刀双掷继电器102进行断开，即是释放两芯通讯总线上内机主控板侧100的唤醒电压，此时，两芯通讯总线切换为总线通讯状态。内机主控板100及外机主控板200两侧的两芯通讯总线均为总线通讯状态，将内机主控板100与外机主控板200进行通讯握手，如内机主控板100与外机主控板200均能正常接收到数据则说明唤醒成功，此时，完成整个弱电唤醒过程；否则，唤醒失败，则需重复进行唤醒过程，直到内机主控板100与外机主控板200间通讯收发成功为止。
当***再次进入待机模式时，将外机主控板200中的维持继电器206进行断开，当维持继电器206不能为供电继电器205供电时，供电继电器205断开，外机控制板200进入完全掉电模式，功耗近乎为零。
综上所述，本发明提供了一种两芯线通讯的低功耗弱电唤醒***及方法，该***利用内机、外机相互连接的两芯通讯总线，同时兼顾待机唤醒及两机通讯，唤醒与通讯分离，互不影响，提高了总线的利用率； 唤醒电源为低压直流电压，相对于现有的零火线通讯唤醒机制，其安全性、可靠性大大提高；且该***有效避免了三相电机组接插线错乱导致的相线短路、零火线短路等问题；且本唤醒方法适用于所有的多机两芯通讯的控制***中，拓展了两芯通讯的使用范围。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，例如，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其特征在于，所述***包括：内机主控板和外机主控板；所述内机主控板与外机主控板通过两芯通讯总线连接；
所述内机控制板根据外部开机指令信号控制两芯通讯总线切换至总线供电状态；所述内机控制板的供电电压唤醒市电对外机控制板的正常供电；当外机控制板正常供电后，将两芯通讯总线由总线供电状态转换为总线通讯状态，进行内机控制板与外机控制板的通讯连接，当内机控制板与外机控制板均能正常接收数据则唤醒成功。
2.根据权利要求1所述基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其特征在于， 所述内机控制板包括第一MCU控制模块、第一双刀双掷继电器、第一RS485接口及内机开关电源；
所述内机开关电源连接第一MCU控制模块、第一双刀双掷继电器、第一RS485接口，为各个模块进行供电；
所述第一双刀双掷继电器与所述第一MCU控制模块连接，所述第一双刀双掷继电器根据第一MCU控制模块的唤醒控制信号控制两芯通讯总线处于总线通讯状态或者总线供电状态；
所述第一RS485接口与所述第一MCU控制模块双向连接，所述第一RS485接口与第一MCU控制模块信息互通实现内机控制板的通讯信息的收发。
3.根据权利要求1所述基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其特征在于， 所述外机控制板包括第二RS485接口、第二双刀双掷继电器、DC-DC芯片；
所述第二RS485接口、第二双刀双掷继电器、DC-DC芯片通过两芯通讯总线与内机控制板连接；当两芯通讯总线处于总线通讯状态时，两芯通讯总线与第二RS485接口导通；当两芯通讯总线处于总线供电状态时，两芯通讯总线与第二双刀双掷继电器、DC-DC芯片导通。
4.根据权利要求3所述基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其特征在于，所述外机控制板还包括：第二MCU控制模块、供电继电器、维持继电器及外机开关电源；
所述外机开关电源连接所述第二RS485接口、第二MCU控制模块、维持继电器，为各个模块进行供电；
所述第二RS485接口与所述第二MCU控制模块双向连接，所述第二RS485接口与第二MCU控制模块信息互通实现外机控制板的通讯信息的收发；
所述第二MCU控制模块与所述DC-DC芯片与连接；所述DC-DC芯片用于对内机主控板提供的唤醒电压进行降压处理，并将降压后的电压提供给第二MCU控制模块；
所述第二MCU控制模块连接第二双刀双掷继电器、维持继电器；所述第二MCU控制模块用于控制第二双刀双掷继电器、维持继电器的吸合或者断开状态；
所述供电继电器与所述第二双刀双掷继电器连接；所述供电继电器用于根据第二双刀双掷继电器的状态控制市电的接入或者断开；
所述第二双刀双掷继电器与所述维持继电器连接；所述供电继电器连接开关电源。
5.根据权利要求1所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒***，其特征在于，所述正常供电即是为外机主控板提供220V的市电，且开启外机主控板***负载。
6.一种基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤A、***处于待机模式时，内机控制板根据外部开机指令信号控制两芯通讯总线切换至总线供电状态；
步骤B、内机控制板的供电电压唤醒市电对外机控制板的正常供电；
步骤C、当外机控制板正常供电后，将两芯通讯总线由总线供电状态转换为总线通讯状态，进行内机控制板与外机控制板的通讯连接;
步骤D、进行内机控制板与外机控制板接收数据状态的判断：当内机控制板与外机控制板均能正常接收数据时，则唤醒成功；否则，再次进行市电供电的唤醒。
7.根据权利要求6所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其特征在于，步骤A具体包括：
A1、内机控制板中第一MCU控制模块接收外部开机指令信号；
A2、当外部开机指令信号满足所述第一MCU控制模块中整机开机条件时，将第一双刀双掷继电器进行吸合；
A3、吸合后的第一双刀双掷继电器控制两芯通讯总线切换至总线供电状态。
8.根据权利要求6所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其特征在于，步骤B具体包括：
B1、内机控制板供给的电压启动DC-DC芯片给第二MCU控制模块供电；
B2、当第二MCU控制模块供电工作后，控制第二双刀双掷继电器及供电继电器吸合，外机控制板得到市电的正常供电。
9.根据权利要求6所述基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其特征在于，***进入待机模式时，外机主控板将维持继电器及供电继电器断开，外机主控板处于完全断电状态。
10.根据权利要求6所述的基于两芯线通讯的弱电唤醒方法，其特征在于，所述正常供电即是为外机主控板提供220V的市电，且开启外机主控板***负载。
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