太陽能熱水器中一線通信接口轉換電路的設計

摘 要： 為減少太陽能熱水器中主控制器與線控器之間的布線成本，采用與非門芯片74HC00設計了一種一線通信接口轉換電路。利用Multisim虛擬仿真軟件測試了在通信線長度為50 m，分布電容為2 nF的條件下，通信速率可達57 600 b/s。應用結果表明：該電路具有通信速率高、節省布線成本、工作穩定可靠的優點。

關鍵詞： 太陽能熱水器； 分布電容； 一線通信； 接口轉換

中圖分類號： TN914.31?34； TK51 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）11?0148?03

0 引 言

基于可靠性、安全性、易于安裝維護及方便使用等方面的設計考慮，將太陽能熱水器控制系統分成兩部分，通過低壓直流電源線和通信線連接。安裝在戶外的主控制器主要完成水位和水溫的實時檢測和水泵的開關控制，戶內的線控器主要實現顯示狀態及控制功能。

1 系統結構框圖

太陽能熱水器控制系統組成框圖如1所示。

主控制器與線控器均采用微處理器作為核心器件。微處理器內部帶有通用異步收發器（UART），其硬件上有兩根引線，一根為接收線，一根為發送線，接口電平為CMOS電平。為了延長通信距離、提高通信質量，通常轉換成標準的全雙工RS 232接口或半雙工RS 485接口。RS 232接口在20 m以內通信，RS 485可以在1 200 m內通信[1]。