[发明专利]一种单片机串行通讯系统及通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种单片机串行通讯系统及通讯方法。

背景技术

现有单片机一般通过内置的UART功能模块、SPI功能模块或者I2C功能模块进行通讯，或者通过单片机的I/O口直接串行通讯。由于内置UART功能模块、SPI功能模块或者I2C功能模块的单片机价格较高，为降低生产成本一般使用单片机的I/O口直接串行通讯的方法。但I/O口驱动电流小，且单片机的工作电压较小(一般为5V)，使得单片机的I/O口直接串行通讯传输的信号较弱，容易受到外界干扰，尤其是当传输的信号跟交流高压绕在一起时，容易导致信号传输发生错误，无法正常通讯。

发明内容

为解决现有技术中提到的不足，本发明提供一种单片机串行通讯系统，包括：

第一单片机，所述第一单片机包括第一信号发送端口和第一信号接收端口；所述第一信号发送端口和所述第一信号接收端口分别连接有第一信号发送模块和第一信号接收模块；

第二单片机，所述第二单片机包括第二信号发送端口和第二信号接收端口；所述第二信号发送端口和所述第二信号接收端口分别连接有第二信号发送模块和第二信号接收模块；

其中，所述第一信号发送模块通过信号线连接所述第二信号接收模块；所述第二信号发送模块通过信号线连接所述第一信号接收模块；所述信号线连接一输出电压大于5.5V的直流电源；

所述第一信号发送模块用于根据第一信号发送端口输出的电平信号，控制信号线上的电压，进而控制第二信号接收模块的状态，使所述第二信号接收端口检测到不同的电平信息；

所述第二信号发送模块用于根据第二信号发送端口输出的电平信号，控制信号线上的电压，进而控制第一信号接收模块的状态，使所述第二信号接收端口检测到不同的电平信息。

进一步地，所述第一信号发送模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3以及三极管N1；所述第一信号发送端口依次通过电阻R1、电阻R2连接地线；所述三极管N1的基极连接电阻R1和电阻R2的公共端，所述三极管N1的发射极连接地线，所述三极管N1的集电极通过电阻R3连接信号线；

所述第二信号发送模块包括电阻R4、电阻R5、电阻R6以及三极管N2；所述第二信号发送端口依次通过电阻R4、电阻R5连接地线；所述三极管N2的基极连接电阻R4和电阻R5的公共端，所述三极管N2的发射极连接地线，所述三极管N2的集电极通过所述电阻R6连接信号线；

所述第一信号接收模块包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、稳压管ZD1以及三极管N3；所述稳压管ZD1的负极连接信号线，所述稳压管ZD1的正极依次通过电阻R7、电阻R8连接地线；所述三极管N3的基极连接电阻R7和电阻R8的公共端；所述三极管N3的发射极连接地线；所述三极管N3的集电极连接所述第一信号接收端口，并通过所述电阻R9连接第一单片机供电电源；

所述第二信号接收模块包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、稳压管ZD2以及三极管N4；所述稳压管ZD2的负极连接信号线，所述稳压管ZD2的正极依次通过电阻R10、电阻R11连接地线；所述三极管N4的基极连接电阻R10和电阻R11的公共端；所述三极管N4的发射极连接地线；所述三极管N4的集电极连接所述第二信号接收端口，并通过所述电阻R12连接第二单片机供电电源。

进一步地，所述稳压管ZD1的稳压值和所述稳压管ZD2的稳压值均为5.1V。

进一步地，所述三极管N1、三极管N2、三极管N3以及三极管N4均为NPN型三极管。

本发明还提供一种单片机串行通讯方法，使用如上任一项所述的单片机串行通讯系统；包括：

当所述第一单片机向所述第二单片机发送信号时，所述第一信号发送端口输出高电平或者低电平，控制第一信号发送模块导通或者断开，进而控制信号线上的电压值变为零或者不变，进而控制第二信号接收模块断开或者导通，进而使所述第二单片机的第二信号接收端口检测到高电平或者低电平；

当所述第二单片机向所述第一单片机发送信号时，所述第二信号发送端口输出高电平或者低电平，控制第二信号发送模块导通或者断开，进而控制信号线上的电压值变为零或者不变，进而控制第一信号接收模块断开或者导通，进而使所述第一单片机的第一信号接收端口检测到高电平或者低电平。