專利名稱：基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)通訊領(lǐng)域，特別涉及一種基于單片機(jī)通用異步串行口的 言號(hào)傳輸方法及裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)中，基于單片機(jī)通用異步串行口 (UART)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(如 圖]所示)，該串行口的特性決定了其傳輸距離較短、抗干擾能力差，并且 線路連接具有極性，若線路接反了，則無法正常工作；同時(shí)傳輸時(shí)只能一發(fā) -收進(jìn)行對(duì)接，而不能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以上的單片機(jī)進(jìn)行多方通訊。由于以上缺陷 導(dǎo)致該串行口通訊無法應(yīng)用于傳輸線路較長(zhǎng)的通訊工程。雖然在通訊工程中 普遍采用的基于RS485接口標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，可以克服通用異步串行口的傳 輸距離較短、抗干擾性差等缺陷，但該種解決方案的硬件成本較高，并且線 路連接也具有極性。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種基于單片 機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置，其傳輸距離長(zhǎng)、抗干擾性強(qiáng)、并且線路 連接不具有極性同時(shí)在一路傳輸總線上可以連接兩個(gè)以上的設(shè)備進(jìn)行多方通訊。
本發(fā)明的目的還在于提供上述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝 置的信號(hào)傳輸方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本基于單片機(jī)通用異步串行口的 信號(hào)傳輸裝置，其包括依次連接的調(diào)制模塊、驅(qū)動(dòng)放大模塊、隔離變壓器模 塊、音頻解碼模塊，所述調(diào)制模塊與單片機(jī)的發(fā)送腳和載波信號(hào)輸出口分別 連接，音頻解碼模塊與單片機(jī)的接收腳連接；兩個(gè)或多于兩個(gè)所述基于單片 機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置與相應(yīng)數(shù)目的單片機(jī)分別連接，任意兩個(gè) 所述單片機(jī)互為發(fā)送/接收端，任意兩個(gè)所述隔離變壓器模塊之間通過傳輸總
背景技術(shù)：

發(fā)明內(nèi)容
線進(jìn)行無極性連接。
為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置 可與單片機(jī)通過接插件連接，也可以直接將所述基于單片機(jī)通用異步串行口
的信號(hào)傳輸裝置和單片機(jī)一起布設(shè)在同一塊PCB電路板上。
所述傳輸總線可采用普通電話線、雙絞線或其他相類似的線纜實(shí)現(xiàn)。 所述調(diào)制模塊將單片機(jī)的發(fā)送腳和載波信號(hào)分別用三極管構(gòu)成集電極開
路輸出并調(diào)制到 一 路信號(hào)上面。
驅(qū)動(dòng)放大模塊采用電容隔直輸入，并用三極管形成推挽電路的形式輸出。 隔離變壓器模塊采用高頻變壓器， 一邊接要傳輸?shù)男盘?hào)，另外一邊接到
所述傳輸總線上。
所述的音頻解碼模塊可采用LM567、 NE567、 SE567、 BA1604或者 BA1604F中的一種實(shí)現(xiàn)。
上述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置的信號(hào)傳輸方法，包括 以下步驟
步驟(一)發(fā)送端的調(diào)制模塊將發(fā)送端單片機(jī)發(fā)送腳的輸出信號(hào)及載
波信號(hào)輸出口輸出的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，形成通帶信號(hào)；
步驟(二)發(fā)送端的驅(qū)動(dòng)放大模塊將上述通帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)發(fā)送端 隔離變壓模塊的電信號(hào)，發(fā)送端的隔離變壓模塊將傳輸裝置和傳輸總線進(jìn)行 隔離，同時(shí)通過傳輸總線將交流信號(hào)發(fā)送至接收端的隔離變壓模塊；
步驟(三)接收端的隔離變壓模塊將傳輸總線傳輸過來的交流信號(hào)耦
合進(jìn)來，并傳輸至接收端的音頻解碼模塊；
步驟(四)接收端的音頻解碼模塊從所述交流信號(hào)還原出數(shù)字脈沖信 號(hào)，并傳輸至接收端單片機(jī)的接收腳，從而完成基于單片機(jī)通用異步串行口 的信號(hào)傳輸。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
(1) 由于將通用異步串行口的低頻數(shù)字脈沖信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)傳輸, 克服了通用異步串行口傳輸距離較短的缺陷；
(2) 由于采用了固定頻率的載波通訊，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)目骨_性強(qiáng)；
(3) 由于傳輸?shù)氖墙涣黝l率信號(hào)，使得本發(fā)明的線路連接是無極性連接;
(4) 由于采用了載波通訊的方式，在一路傳輸總線上可以連接兩個(gè)或兩 個(gè)以上的傳輸裝置進(jìn)行多方通訊。
(5)本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，簡(jiǎn)單、實(shí)用，安裝調(diào)試方便，制造、維護(hù)成本 低，便于市場(chǎng)推廣。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明基于單片機(jī)通用異歩串行口的信號(hào)傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置的驅(qū)動(dòng)放大模 塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施 方式不限于此。 實(shí)施例
如圖2所示，本基于單片機(jī)通用異歩串行口的信號(hào)傳輸裝置，包括依次連 接的調(diào)制模塊、驅(qū)動(dòng)放大模塊、隔離變壓器模塊、音頻解碼模塊，所述調(diào)制模 塊與單片機(jī)的發(fā)送腳和載波信號(hào)輸出口分別連接，音頻解碼模塊與單片機(jī)的接
兩個(gè)或多于兩個(gè)所述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置與相應(yīng) 數(shù)目的單片機(jī)分別連接，任意兩個(gè)所述單片機(jī)互為發(fā)送/接收端，任意兩個(gè)所 述隔離變壓器模塊之間通過傳輸總線進(jìn)行無極性連接，即兩個(gè)所述基于單片 機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置與互為發(fā)送/接收端的兩個(gè)單片機(jī)分另U連 接，兩個(gè)所述隔離變壓器模塊之間通過傳輸總線進(jìn)行無極性連接；如果超過 兩個(gè)以上的單片機(jī)需要通訊，可以將第三個(gè)或第三個(gè)以上的單片機(jī)通過傳輸 裝置連接到傳輸總線上。
本信號(hào)傳輸裝置可與單片機(jī)通過接插件連接，也可以直接將傳輸裝置的電 路和單片機(jī)電路一起布在同一塊PCB上。
所述傳輸總線可以采用一根普通電話線，也可以采用一路雙絞線，在傳輸 總線上可接入多個(gè)傳輸裝置。
所述調(diào)制模塊將單片機(jī)的發(fā)送腳和載波信號(hào)分別用三極管構(gòu)成集電極開 路輸出并調(diào)制到 一 路信號(hào)上面。
如圖3所示，所述驅(qū)動(dòng)放大模塊可采用電容隔直輸入、并用三極管形成推 挽電路輸出。
所述隔離變壓器模塊可采用高頻變壓器， 一邊接要傳輸?shù)男盘?hào)，另外一 邊接到所述傳輸總線上。
所述的音頻解碼模塊可采用現(xiàn)有芯片LM567來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可采用 NE567、 SE567、 BA1604或者BA1604F等現(xiàn)有芯片來實(shí)現(xiàn)。
本基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置的信號(hào)傳輸過程，包括以下
步驟
步驟(一)發(fā)送端的調(diào)制模塊將發(fā)送端單片機(jī)發(fā)送腳(通用異步串行 口 )的輸出信號(hào)及其載波信號(hào)輸出口 (通用I/0口 )輸出的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制， 形成通帶信號(hào)；
步驟(二)發(fā)送端的驅(qū)動(dòng)放大模塊將上述通帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)發(fā)送端 隔離變壓模塊的電信號(hào)，發(fā)送端的隔離變壓模塊將傳輸裝置和傳輸總線進(jìn)行 隔離，同時(shí)通過傳輸總線將交流信號(hào)發(fā)送至接收端的隔離變壓模塊；
步驟(三)接收端的隔離變壓模塊將傳輸總線傳輸過來的交流信號(hào)耦 合進(jìn)來，并傳輸至接收端的音頻解碼模塊；
步驟(四)接收端的音頻解碼模塊從所述交流信號(hào)還原出數(shù)字脈沖信 號(hào)，并傳輸至接收端單片機(jī)的接收腳，從而完成基于單片機(jī)通用異歩串行口 的信號(hào)傳輸。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施 方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本 發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等 效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置，其特征在于包括依次連接的調(diào)制模塊、驅(qū)動(dòng)放大模塊、隔離變壓器模塊、音頻解碼模塊，所述調(diào)制模塊與單片機(jī)的發(fā)送腳和載波信號(hào)輸出口分別連接，音頻解碼模塊與單片機(jī)的接收腳連接；兩個(gè)或多于兩個(gè)所述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置與相應(yīng)數(shù)目的單片機(jī)分別連接，任意兩個(gè)所述單片機(jī)互為發(fā)送/接收端，任意兩個(gè)所述隔離變壓器模塊之間通過傳輸總線進(jìn)行無極性連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i所述基于單片機(jī)通用異步串行n的信號(hào)傳輸裝置，其特征在于所述基十單片機(jī)通用異歩串行口的信號(hào)傳輸裝置與單片機(jī)通過接插件連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置，其 特征在于所述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置和單片機(jī)-一起布設(shè)在同一塊PC.B電路板匕
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置，其特 征在丁所述傳輸總線為普通電話線或雙絞線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述基于單片機(jī)通用異歩串行口的信號(hào)傳輸裝置，其特 征在于所述的音頻解調(diào)芯片為L(zhǎng)M567、 NE567、 SE567、 BA1604或者BA1604F 中的-一種。
6、 權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述基于單片機(jī)通用異歩串行口的信號(hào)傳輸裝置 的信3傳輸方法，包括以下步驟步驟(一)發(fā)送端的調(diào)制模塊將發(fā)送端單片機(jī)發(fā)送腳的輸出信號(hào)及其載 波信號(hào)輸出口輸出的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，形成通帶信號(hào)；步驟(二)發(fā)送端的驅(qū)動(dòng)放大模塊將上述通帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)發(fā)送端隔離變壓模塊的電信號(hào)，發(fā)送端的隔離變壓模塊將傳輸裝置和傳輸總線進(jìn)行隔 離，同時(shí)通過傳輸總線將交流信3發(fā)送至接收端的隔離變壓模塊；歩驟(三)接收端的隔離變壓模塊將傳輸總線傳輸過來的交流信號(hào)耦合進(jìn)來，并傳輸至接收端的音頻解碼模塊；步驟(四)接收端的音頻解碼模塊從所述交流信號(hào)還原出數(shù)字脈沖信號(hào)， 并傳輸至接收端單片機(jī)的接收腳，從而完成基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào) 傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸方法及裝置，裝置包括依次連接的調(diào)制模塊、驅(qū)動(dòng)放大模塊、隔離變壓器模塊、音頻解碼模塊，調(diào)制模塊與單片機(jī)的發(fā)送腳和載波信號(hào)輸出口分別連接，音頻解碼模塊與單片機(jī)接收腳連接；兩個(gè)或多于兩個(gè)基于單片機(jī)通用異步串行口的信號(hào)傳輸裝置與相應(yīng)數(shù)目的單片機(jī)分別連接，任意兩個(gè)單片機(jī)互為發(fā)送/接收端，任意兩個(gè)隔離變壓器模塊之間通過傳輸總線進(jìn)行無極性連接。本裝置可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，傳輸距離長(zhǎng)，抗干擾性強(qiáng)，線路連接為無極性連接，并使兩個(gè)以上的單片機(jī)通過通用異步串行口進(jìn)行通訊成為可能；本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，簡(jiǎn)單實(shí)用，制造成本低、維護(hù)方便，便于市場(chǎng)推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G06F13/00GK101394328SQ200810199038
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者周廣亮, 銘 張 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司