[實用新型]抗干擾單片機通訊裝置

有效

• 申請號: 200920114998.2
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN201359726Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 謝曉東;張文成;王海濱
• 申請（專利權）人: 紹興科盛電子有限公司
• 主分類號: G06F15/163
• 分類號: G06F15/163
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本實用新型涉及一種抗干擾單片機通訊裝置，屬于電通訊傳輸技術領域。

背景技術

目前，單片機串行通訊都使用異步串行通訊，進行兩臺單片機間的數據交換，

第一種模式是直接電連接，既發送端(TXD)和接受端(RXD)的電氣連接，它們之間傳送的是TTL電平，最簡單、原始，不能進行遠距離的傳送，抗干擾能力太差。

第二種模式是通過TIA/EIA-232標準進行的電連接。既發送端(TXD)通過TIA/EIA-232線路驅動器，把TTL電平轉換成TIA/EIA-232電平。另一接收器把收到的TIA/EIA-232電平轉換成TTL電平，再由接受端(RXD)接收的一種電氣連接方式。此方式比第一種模式有了很大的進步，傳送距離增長，抗干擾能力增強。但是，它只能電氣直接連接，兩個單片機之間不能完全隔離，還會受到共摸信號的干擾。

第三種模式是通過TIA/EIA-422&423或著TIA/EIA-485標準進行的電連接。工作模式同第二種，只是它把TTL電平轉換成差分信號，通過線路驅動器的驅動，由接收器還原成原始信息。此模式是傳送差分信號，能有效的遏制共摸信號的干擾。比第二種模式還是有所提高的。

但是，上述的三種模式，都沒有解決它們的傳送信號對象本身的缺陷。單片機要相互交換的信息是隨機的，一旦轉換成電信號是一個多頻段的信號，傳送線有它本身的特征阻抗，在傳送過程中，有些頻段的信號就會被衰減，這種衰減造成的干擾，現有技術沒有把他去掉。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，目的在于提供一種抗干擾能力強、信號傳送距離長的抗干擾單片機通訊裝置。

本實用新型采用的技術方案為：一種抗干擾單片機通訊裝置，包括第一單片機的發送端和第二單片機的接收端之間通過傳輸線串聯構成，其特征在于：前述第一單片機的發送端與傳輸線之間相連混頻器，載波信號再通過解碼器傳輸至第二單片機的接收端，即完成通訊數據的傳輸。

本實用新型的工作原理為：單片機的TXD口發出一數據流，此數據流是由不規則的高電平和低電平組成的一組電信號，如：00000000，11111111等還包括了啟始位和終止位。這樣的一組不規則的電信號，從電的角度來描述，就是它具有很寬的頻譜，即既有高頻信號，又有低頻信號。這樣的具有很寬的頻譜的電信號，對于接收電路的設計也提高了技術上的難度。所以，目前單片機的通訊距離較短，又無法進行完全的電隔離，本實用新型用高于波特率N倍的載波信號，進行100％調幅，這時的信號電特征是有載波信號和低頻信號分量組成，其中載波信號的頻率穩定，低頻信號分量還是具有很寬的頻譜，通過濾波電路，去除低頻信號分量，通過混頻器后只有100％調幅的載波信號。混頻器就是完成載波調制和濾波功能。接收端通過導線，收到的是載波信號，由解碼器選頻和檢波，檢出載波信號攜帶的信息，此信息傳送給另一單片機的RXD端，就完成了數據的通訊。

綜上所述，本實用新型在原有的發送端，傳輸線，接收端的串聯結構中，增加了混頻器，解碼器，使其具有抗干擾能力強、信號傳送距離長的優點。通過TIA/EIA-232標準進行的電連接(電直接連接)實驗，傳送距離大幅增加，誤碼率明顯降低；

通過TIA/EIA-422&423或著TIA/EIA-485標準進行的電連接(電直接連接)實驗，傳送距離大幅增加，誤碼率明顯降低；

通過TIA/EIA-422&423或著TIA/EIA-485標準進行的電連接(電子變壓器隔離)實驗，結果最理想。傳送距離大幅增加，誤碼率明顯降低。

附圖說明

圖1為本實用新型的功能模塊圖；

圖2為本實用新型的各點的傳輸波形圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種抗干擾單片機通訊裝置。包括第一單片機的發送端1和第二單片機的接收端2之間通過傳輸線3串聯構成，前述第一單片機的發送端1與傳輸線3之間相連混頻器4，載波信號再通過解碼器5傳輸至第二單片機的接收端2，即完成通訊數據的傳輸。本發明通過對常規的單片機異步串行通訊，進行了高頻載波，使它的傳輸距離更遠，抗干擾能力更強。

操作時，把第一臺單片機的輸出信號發送端，用高頻的信號進行混頻，即通過混頻器來完成，混頻使用調幅的手段，100％滿幅載波，然后交由線路驅動器發送傳輸線，線路驅動器發送的是只有載波本身的頻譜特征的電信號，也就是說只有一固定的頻率，接收電路接收信號，要通過檢波電路，檢出被載波傳遞的信息，就是它的包絡線，此包絡線就是要檢出原始的信息解碼器，最后有第二臺單片機的接收端接收到相關的原始信息。本實用新型的連接電路只有一個頻率的信號在傳送，大大的增長了傳送距離，大幅提高了抗干擾能力。本實用新型適用于工業用的儀表設備通訊數據的傳輸。