多设备通讯系统
技术领域
本申请涉及通讯控制技术领域，特别是涉及一种多设备通讯系统。
背景技术
电梯控制领域中，由于考虑到产品的CPU资源、尺寸等因素，大部分控制系统产品对外只留了一个通讯接口，用于查看电梯控制系统的内部数据与调试。
但随着智能化的普及与产品功能的多样性，原先预留的单一通讯接口已经无法满足当前的需求，在实际应用中经常遇到多种设备同时使用的情况，比如电梯调试器与后装电梯物联网之间的切换，目前都是人工手动拆除与安装，过程中效率较低，并且增加了产品损坏的风险。
考虑到很多老产品连入新设备的兼容问题，对于通讯接口自动切换的装置需求也日益增加，但是目前通讯信号的频率较高，容易受到干扰，且外接设备都属于5V以下的小电压系统，且不同设备其负载特性、辨识度都不一，难以做到多设备间稳定可靠的切换。
实用新型内容
针对目前的不同外接设备负载特性、辨识度不一，难以做到多设备间稳定可靠的切换的问题，本申请提供一种多设备通讯系统，通过设置低压降二极管，利用其导通电压随导通电流变化小的特性，产生开关信号，并经过差分放大电路放大，以控制电路中的信号切换单元，实现不同负载设备之间的切换，效率较高，且切换稳定可靠。
本申请提供一种多设备通讯系统，应用于电梯的控制系统，包括控制装置、第一外部装置以及第二外部装置，其中：
所述控制装置与所述第一外部装置通过信号切换单元相连，构成第一回路；
所述控制装置与所述第二外部装置通过信号切换单元相连，构成第二回路；
所述第二回路还包括低压降二极管和差分放大电路，所述低压降二极管串联于所述控制装置与第二外部装置之间，所述差分放大电路并联在所述低压降二极管两端，并与所述信号切换单元相连；
当所述第二外部装置启动时，所述低压降二极管产生开关信号，经所述差分放大电路放大后，驱动所述信号切换单元，使所述信号切换单元由导通第一回路切换为导通第二回路。
以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
可选的，所述差分放大电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及运算放大器，所述第一电容并联在所述低压降二极管两端，所述第一电容、第一电阻、第二电容以及第二电阻串联形成回路，所述第一电阻与第二电容的连接点接入所述运算放大器的正输入端，所述第二电阻与第二电容的连接点接入所述运算放大器的负输入端，所述运算放大器的输出端与所述第三电容相连，同时第三电容的另一端接入所述运算放大器的负输入端，所述运算放大器的输出端还与第三电阻相连，所述第三电阻的另一端接入所述运算放大器的负输入端，所述第三电阻的两端并联有所述第四电容，所述运算放大器的输出端与所述信号切换单元相连。
可选的，所述第二回路还包括滞回电路，所述滞回电路设置在所述差分放大电路与信号切换单元之间，用于稳定所述开关信号并产生切换信号。
可选的，所述滞回电路包括第四电阻、第五电阻以及电压比较器，所述第四电阻一端与所述差分放大电路相连，另一端接入所述电压比较器的正输入端，所述电压比较器的输出端与所述第五电阻相连，且所述第五电阻的另一端接入所述电压比较器的负输入端，所述电压比较器的输出端与所述信号切换单元相连。
可选的，所述滞回电路还包括第五电容，所述电压比较器的输出端与所述第五电容相连，所述第五电容的另一端接地。
可选的，所述第二回路还包括驱动电路，所述驱动电路设置在所述滞回电路与信号切换单元之间，用于增强所述开关信号的驱动能力。
可选的，所述第二回路还包括切换信号输出电路，所述切换信号输出电路与所述滞回电路相连，用于接收切换设备成功的切换信号并进行输出。
可选的，所述第一回路还包括第一电源，所述第一电源设置在所述控制装置与第一外部装置之间。
可选的，所述第二回路还包括第二电源，所述第二电源设置在所述控制装置与第二外部装置之间。
可选的，所述信号切换单元包括信号继电器。
上述多设备通讯系统，通过设置低压降二极管，利用其导通电压随导通电流变化小的特性，产生开关信号，并经过差分放大电路放大，以控制电路中的信号切换单元，实现不同负载设备之间的切换，效率较高，且切换稳定可靠。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的多设备通讯系统的示意图；
图2为本实用新型另一实施例的多设备通讯系统的示意图；
图3为本实用新型一实施例的多设备通讯系统的差分放大电路的电路图；
图4为本实用新型一实施例的多设备通讯系统的滞回电路的电路图；
图5为本实用新型一实施例的多设备通讯系统的开关信号经滞回电路处理后的波形变化图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，图1提供了一种多设备通讯系统。
本申请一实施例提供一种多设备通讯系统，应用于电梯的控制系统，包括控制装置、第一外部装置以及第二外部装置，其中：
控制装置与第一外部装置通过信号切换单元相连，构成第一回路；
控制装置与第二外部装置通过信号切换单元相连，构成第二回路；
第二回路还包括低压降二极管D1和差分放大电路，所述低压降二极管D1串联于所述控制装置与第二外部装置之间，差分放大电路并联在低压降二极管D1两端，并与信号切换单元相连；
当第二外部装置启动时，低压降二极管D1产生开关信号，经差分放大电路放大后，驱动信号切换单元，使信号切换单元由导通第一回路切换为导通第二回路。
可以理解的，二极管的其中一个特性是，当二极管电流到达一个上限后，其管压降随流过二极管的电流变化幅度较小，根据此特性，再在二极管两端增加差分放大电路，放大小信号，以此产生有效的开关信号。由于低导通电压二极管的管压降一般在0.3V内，并不会影响正常的电压信号，因此不会影响外部装置的正常工作。
可以理解的，控制装置一端通过信号切换单元与第一外部装置和第二外部装置相连，另一端与第一外部装置直接相连，与第二外部装置通过低压降二极管D1相连。
在本实施例中，多设备通讯系统仅包括两个外部装置，在其它实施例中，可以包括多个外部装置，第一、第二不应看作对外部装置数量的限制。可以理解的，当多设备通讯系统包括多个外部装置时，第一外部装置、第二外部装置仅为对其中两个外部装置的原理性描述。具体地，信号切换单元的切换位置的数量与外部装置的数量相适应。
上述多设备通讯系统，通过设置低压降二极管D1，利用其导通电压随导通电流变化小的特性，产生开关信号，并经过差分放大电路放大，以控制电路中的信号切换单元，实现不同负载设备之间的切换，效率较高，且切换稳定可靠。
请参阅图2，图2为本实用新型另一实施例的多设备通讯系统的示意图。在本实施例中，多设备通讯系统包括控制装置、第一外部装置、第二外部装置以及第三外部装置，可以理解的，控制装置、第一外部装置以及第三外部装置之间通过信号切换单元、驱动电路、滞回电路、切换信号输出电路、差分放大电路以及二极管相连，连接方式与图1所示实施例的连接方式相同。可以理解的，当多设备通讯系统包括4个或以上的外部装置时，可依本实施例的连接方式对应进行连接。
请参阅图3，图3为本实用新型一实施例的多设备通讯系统的差分放大电路的电路图。具体地，差分放大电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及运算放大器A1，第一电容C1并联在低压降二极管D1两端，第一电容C1、第一电阻R1、第二电容C2以及第二电阻R2串联形成回路，第一电阻R1与第二电容C2的连接点接入运算放大器A1的正输入端，第二电阻R2与第二电容C2的连接点接入运算放大器A1的负输入端，运算放大器A1的输出端与第三电容C3相连，同时第三电容C3的另一端接入运算放大器A1的负输入端，运算放大器A1的输出端还与第三电阻R3相连，第三电阻R3的另一端接入运算放大器A1的负输入端，第三电阻R3的两端并联有第四电容C4，运算放大器A1的输出端与信号切换单元相连。在本实施例中，在第一电阻R1与第二电容C2的连接点和运算放大器A1的正输入端之间还并联有第六电容C6与第六电阻R6，第六电容C6与第六电阻R6相互串联，且第六电容C6与第六电阻R6的连接点接地，用于解耦。
另一实施例中，第二回路还包括滞回电路，滞回电路设置在差分放大电路与信号切换单元之间，用于稳定开关信号并产生切换信号。
请参阅图4，图4为本实用新型一实施例的多设备通讯系统的滞回电路的电路图。具体地，滞回电路包括第四电阻R4、第五电阻R5以及电压比较器A2，第四电阻R4一端与差分放大电路相连，另一端接入电压比较器A2的正输入端，电压比较器A2的输出端与第五电阻R5相连，且第五电阻R5的另一端接入电压比较器A2的负输入端，电压比较器A2的输出端与信号切换单元相连。在本实施例中，滞回电路还包括第五电容C5，电压比较器A2的输出端与第五电容C5相连，第五电容C5的另一端接地，用于解耦。
请参阅图5，图5为本实用新型一实施例的多设备通讯系统的开关信号经滞回电路处理后的波形变化图，图5上部为开关信号原始波形，图5下部为开关信号经滞回电路处理后的波形。可以理解的，滞回电路稳定了开关信号，使开关信号不会在门限电压左右频繁切换，起到一定的稳定电流作用。同时，稳定后的开关信号也作为提示切换设备成功的切换信号输出。
另一实施例中，第二回路还包括驱动电路，驱动电路设置在滞回电路与信号切换单元之间，用于增强开关信号的驱动能力。
驱动电路(Drive Circuit)，位于主电路和控制电路之间，用来对控制电路的信号进行放大的中间电路(即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管)，称为驱动电路。驱动电路的基本任务，就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。对半控型器件只需提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号，以保证器件按要求可靠导通或关断。
另一实施例中，第二回路还包括切换信号输出电路，切换信号输出电路与滞回电路相连，用于接收切换设备成功的切换信号并进行输出。可以理解的，切换信号输出电路可以为任意通讯电路，只需达到将提示切换设备成功的切换信号传输至上位机的效果即可。
另一实施例中，第一回路还包括第一电源，第一电源设置在控制装置与第一外部装置之间。具体地，第一电源设置在控制装置与第一外部装置直接相连的一端。
另一实施例中，第二回路还包括第二电源，第二电源设置在控制装置与第二外部装置之间。具体地，第二电源设置在低压降二极管D1所在的一端。
另一实施例中，信号切换单元包括信号继电器。可以理解的，信号切换单元可以为其它电子器件，只需达到接收开关信号并切换回路的效果即可。
上述多设备通讯系统，通过设置低压降二极管，利用其导通电压随导通电流变化小的特性，产生开关信号，并经过差分放大电路放大，以控制电路中的信号切换单元，实现不同负载设备之间的切换，效率较高，且切换稳定可靠。
以上所述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。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。
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申请专利范围的限制。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。
