CN111694780A - 分时处理装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种分时处理装置以及方法。所述装置包括：通过与控制电路上的数据通信接口分别相连接的第一模块和第二模块；控制电路包括数据通信接口，数据通信接口分别与第一模块和第二模块连接，控制电路用于根据引脚信号的第一电平/第二电平，选择第一模块与控制电路数据通信或第二模块与控制电路数据通信。采用本方法能够在不增加单片机资源的情况下，接入更多的外部设备。

Description

分时处理装置以及方法

技术领域

本申请涉及缝纫机控制技术领域，特别是涉及一种分时处理装置以及方法。

背景技术

随着缝纫机自动化程度越来越高，缝纫机电控功能也越来越丰富，对电控上的单片机(MCU)外设资源的要求也越来越多。如单片机(MCU)的通信串口是一个使用非常广泛的外设，当外部设备与电控进行通信时，经常使用串口进行通信。但电控上的单片机串口一般只有一至两个，经常会导致串口数量不够，而无法接入更多的外部设备。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在不增加单片机资源的情况下，接入更多通信设备的分时处理的装置以及方法。

一种分时处理装置，其特征在于，所述分时处理装置包括：控制电路，第一模块和第二模块；

所述控制电路包括数据通信接口，所述数据通信接口分别与所述第一模块以及第二模块连接，所述控制电路用于根据引脚信号的第一电平/第二电平，选择第一模块与控制电路数据通信或第二模块与控制电路数据通信。

在其中一个实施例中，所述第一模块为第一接插件，所述第一接插件的一端与控制电路的数据通信接口连接，所述第一接插件的另一端与第一外部设备连接；

所述第二模块为第二接插件。所述第二接插件的一端与控制电路的数据通信接口连接，所述第二接插件的另一端与第二外部设备连接。

在其中一个实施例中，还包括隔离电路；

所述隔离电路的一端与所述控制电路的数据通信接口连接，其另一端与所述第一接插件连接；所述隔离电路用于分隔所述控制电路和所述第一接插件所连接的外部设备。

在其中一个实施例中，所述数据通信接口包括：数据输入端口以及数据输出端口；所述隔离电路包括：第一隔离电路以及第二隔离电路；

所述第一隔离电路的一端与所述数据输出端口连接，其另一端与所述第一接插件的第二引脚连接；所述第二隔离电路的一端与所述数据输入端口连接，其另一端与所述第一接插件的第三引脚连接。

在其中一个实施例中，所述第一隔离电路以及第二隔离电路均包括：光电耦合器件。

在其中一个实施例中，还包括滤波电路；

所述滤波电路包括：电感、第一电容以及第二电容；

所述电感的一端与所述第二接插件的第一引脚连接，其另一端与所述电源连接；所述第一电容的一端和所述电感与所述电源的连接点连接，其另一端接地；所述第二电容的一端和所述电感与所述第二接插件第一引脚的连接点连接，其另一端接地。

在其中一个实施例中，所述控制电路还包括：读取接口；

所述第二接插件的第二引脚与所述读取接口连接，所述第二接插件的第四引脚与所述数据输入端口连接，所述第二接插件的第六引脚与所述数据输出端口连接；所述第二接插件的第四引脚和第二接插件的第六引脚连接第二外部设备；所述第二接插件的第二引脚连接第三外部设备。

在其中一个实施例中，

所述第一外部设备包括：计数器；

所述第二外部设备包括：升级器；

所述第三外部设备包括：调速器。

一种分时处理方法，所述方法包括：

单片机上电，获取引脚信号；

若所述引脚信号为第一电平时，第二模块与所述控制电路数据通信；若所述引脚信号为第二电平时，第一模块与所述控制电路数据通信。在其中一个实施例中，所述若所述复位信号为第一电平时，还包括：

获取第二外部设备向所述控制电路传输的数据信息；

提取所述数据信息的数据头；

判断所述数据头与预设数据头是否相同，若所述数据头与预设数据头相同，则根据所述数据信息进行程序升级。

上述分时处理装置以及方法，通过将控制电路的数据通信接口分别连接第一接插件和第二接插件；第一接插件连接第一外部设备，第二接插件连接第二外部设备，控制电路根据复位信号的高低电平，在复位信号为第一电平时，进入升级模式，选择与第二外部设备数据通信；在复位信号为第二电平时，选择与第一外部设备数据通信。这样在不增加单片机资源的情况下，能够接入更多的外部设备。

附图说明

图1为一个实施例中分时处理装置线路示意图；

图2为一个实施例中分时处理方法的流程示意图；

图3为一个实施例中升级模式的流程示意图；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本发明提供了一种分时处理装置，所述分时处理装置包括，控制电路，第一模块以及第二模块。控制电路包括数据通信接口，数据通信接口分别与第一模块以及第二模块连接，控制电路用于根据引脚信号的第一电平/第二电平，选择第一模块与控制电路数据通信或第二模块与控制电路数据通信。

在本实施例中，控制电路通过第一模块和第二模块分别跟不同的外部设备数据通信，以满足用户的不同需求。控制电路包括数据通信接口，由数据通信接口分别与第一模块和第二模块连接。第一模块连接第一外部设备，第二模块连接第二外部设备。

在本实施例中，引脚信号为引脚接收的复位信号，控制电路根据复位信号的接收到的第一电平或第二电平，选择第一设备与控制电路数据通信或者第二外部设备与控制电路数据通信。这样，当控制电路上的数据通信接口只有一个时，可实现与不同的外部设备通信连接。

在本实施例中，第一模块为第一接插件，第一接插件的一端与控制电路的数据通信接口连接，第一接插件的另一端与第一外部设备连接；第二模块为第二接插件，第二接插件的一端与控制电路的数据通信接口连接，第二接插件的另一端与第二外部设备连接。

在另一种实施例中，第一模块或第二模块可以是直接与控制电路的数据通信接口连接的外部设备或内部元件。

在本实施例中，分时处理装置，还包括隔离电路。隔离电路的一端与控制电路的数据通信接口相连接，其另一端与第一接插件连接。隔离电路用于分隔控制电路和第一接插件所连接的外部设备。在电路中运用隔离电路的主要目的是通过隔离电路中的隔离元件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。在采用了电路隔离措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果，使设备符合电磁兼容性的要求。电路隔离主要有：模拟电路的隔离、数字电路的隔离、数字电路与模拟电路之间的隔离。所使用的隔离方法有：变压器隔离法、脉冲变压器隔离法、继电器隔离法、光电耦合器隔离法、直流电压隔离法、线性隔离放大器隔离法、光纤隔离法、A/D转换器隔离法等。在本实施例中，使用光电耦合器隔离法，将第一接插件所连接的第一外部设备与控制电路进行隔离，使数据通信时不受噪音的干扰。

在本实施例中，数据通信接口包括数据输入端口以及数据输出端口。隔离电路包括第一隔离电路以及第二隔离电路。第一隔离电路的一端与数据通信接口的数据输出端口相连接，而另一端与所述第一接插件的第二引脚连接。第二隔离电路的一端与数据通信接口的数据输入端口相连接，而另一端与第一插件的第三引脚相连接。

进一步的，如图1所示，控制电路为单片机U1，数据通信接口为单片机U1上的第十引脚RXD端口以及第十一引脚TXD端口，两个数据传输端口。RXD为数据输入端口用于接收数据，TXD为数据输出端口用于发送数据。单片机U1上的RXD和TXD分别与第一接插件J1的第二引脚RXD_OUT和第一接插件J1的第三引脚TXD_IN通信连接，用于单片机U1与接插在第一接插件J1上的第一外部设备数据连接。在本实施例中，第一外部设备为计数器等上位机，用户可通过上位机对单片机输入指令，达到控制缝纫机***的作用，也可以通过单片机读取缝纫机工作时的相关参数，便于掌握缝纫机工作时的状态。

在本实施例中，隔离电路类型为光耦隔离电路。如图1所示，第一隔离电路以及第二隔离电路均包含光电耦合器件。第一隔离电路包括含光电耦合器件U3，第二隔离电路包括含光电耦合器件U2。第一隔离电路一端与单片机U1的TXD端口连接，另外一端与第一接插件J1的第二引脚RXD_OUT相连接。第二隔离电路一端与单片机U1的RXD端口连接，另外一端与第一接插件J1的第三引脚RXD_OUT相连接。

光电耦合器件一般有三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光电耦合器件输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光电耦合器件的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机等上位机通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。并且，在光电隔离的情况下，以光为媒介传送信号，对输入和输出电路可以进行隔离，因而能有效地抑制***噪声，消除接地回路的干扰，有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处。

在本实施例中，分时处理装置还包括滤波电路，用于滤去电源输出电压中的波纹。

如图1所示，滤波电路为无源滤波电路，包括电感L1、第一电容C1以及第二电容C2。电感L1的一端与第二接插件J2的第一引脚连接，其另一端与电源连接；第一电容C1的一端和电感L1与所述电源的连接点连接，其另一端接地；第二电容C2的一端和电感L1与J2第二接插件第一引脚的连接点连接，其另一端接地。这样电源的输出电压经过电感和两个电容后再输出的负载端得到一个平滑的直流电，在电流变化波动较大时也能起到很好的滤波效果。

在本实施例中，控制电路还包括读取接口。第二接插件J2的第二引脚与所述读取接口连接，所述第二接插件J2的第四引脚与数据输入端口连接，第二接插件J2的第六引脚与所述数据输出端口连接；第二接插件J2的第四引脚和第二接插件J2的第六引脚连接第二外部设备；所述第二接插件J2的第二引脚连接第三外部设备。

如图1所示，读取接口为单片机的第8引脚PEDAL端口。PEDAL端口与第二接插件J2的第二引脚相连接，用于当第三设备接插在第二接插件J2时通过PEDAL端口与单片机数据通信。进一步的，第三设备为调速器。单片机通过过PEDAL端口读取接插在第二接插件J2上的调速器的电压值，从而调节缝纫机工作时的转速。

在本实施例中，第二接插件J2的第四引脚为TXD数据输出端口与单片机U1上的TXD数据输出端口相连接；第二接插件J2的第六引脚为RXD数据输入端口，与单片机U1上的RXD数据输入端口相连接。用于第二设备接插在第二接插件J2上与单片机U1进行数据通信。进一步的，第二设备为升级器。当将升级器接插在第二接插器J2上通过数据传输端口对单片机进行***升级。

在本实施例中，调速器以及升级器均采用标准统一的接口形式，只能和第二接插件J2配套使用。

在本实施例中，与单片机U1以及与第二接插件J2连接的调速器和升级器采用非隔离电源供电。与第一接插件J1连接的计数器等外部设备使用隔离电源。

如图2所示，提供了一种分时处理的方法，所述方法包括：

步骤100，单片机上电，获取引脚信号。

在本实施例中，引脚为单片机上的复位端，引脚信号为复位端接收的复位信号。在一般情况中，在运行缝纫机时，打开电源开关，单片机U1上电，此时单片机的复位端获取复位信号。使单片机恢复到预设的开机程序中。复位信号依次从第一电平，反转为第二电平。

步骤110，若复位信号为第一电平时，第二模块与控制电路数据通信。当第二模块与控制电路数据通信时，则进入可设定模式。用户可根据需要更换与第二模块相连接的第二外部设备种类，以完成不同的工作。在本实施例中，设定模式可为升级模式。当单片机U1的复位端接收的复位信号为第一电平时，进入升级模式。在升级模式中，判断是否进行升级。若判断为进行***升级，则控制电路与第二外部设备进行数据通信。

在本实施例中，第二外部设备为升级器，接插在第二接插件J2上通过第二接插件J2上的RXD端口和TXD端口分别与单片机U1上RXD端口和TXD端口相通信连接，实现与单片机U1通信连接，对单片机U1进行升级。

步骤120，若所述复位信号为第二电平时，第一模块与与控制电路数据通信。

当单片机U1的复位端接收到复位信号为第一电平，进入升级模式后，判断为不进行***升级时，则当单片机U1的复位端接收到的复位信号为第二电平时，进入缝纫模式。当为缝纫模式时，单片机U1与第一外部设备通信。

在本实施例中，第一外部设备为计数器等上位机，接插在第一接插件上J1。通过第一接插件J1上的RXD_OUT端口和TXD_IN端口分别与单片机U1上RXD端口和TXD端口通信连接，实现计数器等上位机与单片机U1内部数据的输入和读取。

当单片机***进入缝纫模式时，为常规工作模式。

在一个实施例中，如图3所示，进入升级模式之后，还包括：

步骤111，获取第二模块向所述控制电路传输的数据信息。

在本实施例中，单片机U1的复位端接收到第一电平，进入升级模式这段时会判断单片机U1获取的数据是否为接插在第二接插件J2上的升级器向单片机U1传输的数据。

具体的，当单片机U1进入升级模式时，单片机U1内部程序指针将会自动跳转到指定的程序存储器地址0xff0000上，在存储器地址0xff0000上固化有一段程序。该程序为升级程序。

步骤112，提取所述数据信息的数据头。

进一步的，若在步骤111中，获取了数据信息，则提取数据信息的数据头。具体的，在单片机的数据判断程序中，将获取的数据的数据头给提取出来。

步骤113，判断所述数据头与预设数据头是否相同，若所述数据头与预设数据头相同，则根据所述数据信息进行程序升级。

进一步的，将在步骤112中提取的数据头与预设数据头进行对比。若相同，则说明获取的数据为接插在第二接插件上的升级器传输给单片机，单片机根据数据进行升级。

具体的，在单片机的升级程序中，将提取出来的数据头与预设数据头进行对比。在本实施例中，预设数据头为0x55。当单片机的复位端为第一电平时，单片机的数据通信接口接收到数据头为0x55开头的数据，则说明此时，第二接插件上有升级器***。单片机持续通过RDX端口从升级器中读入数据，更新单片机0x000000为起点的程序存储器中的内容，进行程序升级，直到程序升级完成。

进一步的，将在步骤112中提取的数据头与预设数据头进行对比。若不相同，说明获取的数据不是升级器传输给单片机，此时升级器没有接插在第二接插件上，则在复位端接收到第二电平时，进入缝纫模式。

具体的，当单片机的复位端为第一电平时，单片机的通信串口未接收到数据头为0x55开头的数据。则当单片机的复位端为第二电平时，单片机程序指针会跳转到指定的程序存储器地址0x000000上，进入缝纫模式，执行正常的缝纫工作。在缝纫模式时，调速器接插在第二接插件上通过PEDAL端口与单片机进行数据通信。计数器等上位机接插在第一接插件上通过数据通信接口与单片机进行数据通信。

在本实施例中，第一电平为低电平，第二电平为高电平。在其他实施例中，第一电平也可为高电平，第二电平为低电平。

上述分时处理方法中，通过与控制电路上的数据通信接口分别相连接的第一接插件和第二接插件；第一接插件连接第一外部设备，第二接插件连接第二外部设备，控制电路根据复位信号的高低电平，在复位信号为第一电平时，进入升级模式，选择与第二外部设备数据通信；在复位信号为第二电平时，选择与第一外部设备数据通信。这样在不增加单片机资源的情况下，能够接入更多的外部设备。

应该理解的是，虽然图2-3流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种分时处理装置，其特征在于，所述分时处理装置包括：控制电路，第一模块和第二模块；

所述控制电路包括数据通信接口，所述数据通信接口分别与所述第一模块以及第二模块连接，所述控制电路用于根据引脚信号的第一电平/第二电平，选择第一模块与控制电路数据通信或第二模块与控制电路数据通信。

2.根据权利要1所述的分时处理装置，其特征在于，

所述第一模块为第一接插件，所述第一接插件的一端与控制电路的数据通信接口连接，所述第一接插件的另一端与第一外部设备连接；

所述第二模块为第二接插件，所述第二接插件的一端与控制电路的数据通信接口连接，所述第二接插件的另一端与第二外部设备连接。

3.根据权利要求1所述的分时处理装置，其特征在于，还包括隔离电路；

所述隔离电路的一端与所述控制电路的数据通信接口连接，其另一端与所述第一接插件连接；所述隔离电路用于分隔所述控制电路和所述第一接插件所连接的外部设备。

4.根据权利要求3所述的分时处理装置，其特征在于，

所述数据通信接口包括：数据输入端口以及数据输出端口；所述隔离电路包括：第一隔离电路以及第二隔离电路；

所述第一隔离电路的一端与所述数据输出端口连接，其另一端与所述第一接插件的第二引脚连接；所述第二隔离电路的一端与所述数据输入端口连接，其另一端与所述第一接插件的第三引脚连接。

5.根据权利要求4所述的分时处理装置，其特征在于，所述第一隔离电路以及第二隔离电路均包括：光电耦合器件。

6.根据权利要求3所述的分时处理装置，其特征在于，还包括滤波电路；

所述滤波电路包括：电感、第一电容以及第二电容；

所述电感的一端与所述第二接插件的第一引脚连接，其另一端与所述电源连接；所述第一电容的一端和所述电感与所述电源的连接点连接，其另一端接地；所述第二电容的一端和所述电感与所述第二接插件第一引脚的连接点连接，其另一端接地。

7.根据权利要求3所述的分时处理，其特征在于，所述控制电路还包括：读取接口；

所述第二接插件的第二引脚与所述读取接口连接，所述第二接插件的第四引脚与所述数据输入端口连接，所述第二接插件的第六引脚与所述数据输出端口连接；所述第二接插件的第四引脚和第二接插件的第六引脚连接第二外部设备；所述第二接插件的第二引脚连接第三外部设备。

8.根据权利要求7所述的分时处理，其特征在于，

所述第一外部设备包括：计数器；

所述第二外部设备包括：升级器；

所述第三外部设备包括：调速器。

9.一种分时处理方法，其特征在于，所述方法包括：

单片机上电，获取引脚信号；

若所述引脚信号为第一电平时，第二模块与所述控制电路数据通信；

若所述引脚信号为第二电平时，第一模块与所述控制电路数据通信。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述若所述复位信号为第一电平时还包括：

获取第二模块向所述控制电路传输的数据信息；

提取所述数据信息的数据头；

判断所述数据头与预设数据头是否相同，若所述数据头与预设数据头相同，则根据所述数据信息进行程序升级。

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