包括通過(guò)內(nèi)部通信總線連接的多個(gè)電路單元的模塊化電子裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】包括通過(guò)內(nèi)部通信總線連接的多個(gè)電路單元的模塊化電子 裝置
[0001] 本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的一種包括通過(guò)一條內(nèi)部通信總線連接 的多個(gè)電路單元的模塊化電子和/或電氣裝置。具體地，本發(fā)明涉及一種包括通過(guò)一條內(nèi) 部通信總線連接的多個(gè)電路單元的模塊化家用電器。
[0002] 在一個(gè)具有多個(gè)電路單元和一個(gè)內(nèi)部通信總線系統(tǒng)的模塊化電子和/或電氣裝 置內(nèi)，必須為所述電路單元中的每一個(gè)分配一個(gè)唯一 ID。存在用于為這些電路單元分配ID 的不同方法。某些方法要求手動(dòng)勞動(dòng)或廣泛的硬件。
[0003] US 2003/0048474 A1披露了一種用于識(shí)別打印機(jī)中的托盤的裝置和方法。這些托 盤形成這些電路單元。每個(gè)電路單元包括形成一個(gè)分壓器的兩個(gè)串聯(lián)電阻元件。每個(gè)電路 單元包括一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。位于一個(gè)電路單元的兩個(gè)電阻元件之間的一個(gè)連接點(diǎn)連接到該 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一個(gè)模擬輸入端子上。該模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一個(gè)數(shù)字輸出端子連接到該內(nèi)部通信 總線上。該裝置包括一個(gè)連接到該內(nèi)部通信總線上的主單元。這些電路單元的這些電阻元 件形成具有一個(gè)預(yù)先確定的結(jié)構(gòu)的電阻網(wǎng)絡(luò)。該裝置被提供用于預(yù)先確定多種電路單元。
[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有多個(gè)電路單元和一條內(nèi)部通信總線的模塊化 電子裝置，該裝置允許為任意電路單元自動(dòng)并動(dòng)態(tài)地設(shè)置ID。
[0005] 本發(fā)明的該目的是通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化電子和/或電氣裝置實(shí)現(xiàn) 的。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，這些電路單元的這些電阻元件串聯(lián)互聯(lián)并且形成一條ID電線，其 中，該ID電線互連在一個(gè)第一電壓端子和一個(gè)第二電壓端子之間。
[0007] 本發(fā)明的主要思想是每個(gè)電路單元上的分壓器，其中，所有電路單元的分壓器串 聯(lián)連接并且形成該ID電線。每個(gè)電路單元在其分壓器的其連接點(diǎn)上具有一個(gè)自身的特征 化電壓值。每個(gè)電路單元具有一個(gè)不同的特征化電壓。電路單元的ID取決于所述特征化 電壓。這些電路單元是可任意交換的。該特征化電壓取決于電路單元的位置及其電阻元件 的電阻值。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，電路單元包括兩個(gè)串聯(lián)電阻元件以及一個(gè)位于所 述電阻元件之間的連接點(diǎn)。電路單元的這兩個(gè)串聯(lián)電阻元件減少了模塊化電子裝置的復(fù)雜 度。
[0009] 此外，電路單元包括至少一個(gè)控制單元。該控制單元可容易地連接到該內(nèi)部通信 總線上。
[0010] 以一種類似的方式，該主單元包括至少一個(gè)主控制單元。該主控制單元可經(jīng)由該 內(nèi)部通信總線以低的復(fù)雜度連接到這些電路單元及其控制單元上。
[0011] 例如，該ID電線的這些電阻元件具有相同的電阻值。在這種情況下，這些電路單 元的特征化電壓相等地彼此間隔開(kāi)。
[0012] 此外，該電路單元的該連接點(diǎn)和該ID電線的該第一電壓端子或第二電壓端子之 間的一個(gè)電壓定義所述電路單元的一個(gè)ID的一個(gè)模擬值。
[0013] 以一種類似的方式，在該電路單元的該模數(shù)轉(zhuǎn)換器的該數(shù)字輸出端子處的、與所 述電路單元的該ID的該模擬值相對(duì)應(yīng)的一個(gè)值定義該ID的一個(gè)數(shù)字值。
[0014] 具體地，提供了一個(gè)值矩陣，其中，所述矩陣的一列或一行與電路單元的總數(shù)相對(duì) 應(yīng)并且相應(yīng)地該矩陣的一行或一列與這些電路單元之一的ID相對(duì)應(yīng)。
[0015] 例如，該矩陣被存儲(chǔ)在每個(gè)電路單元的該控制單元內(nèi)，從而使得每個(gè)電路單元能 夠找到其ID。
[0016] 可替代地，可通過(guò)至少一個(gè)公式在該控制單元中計(jì)算該矩陣，從而使得每個(gè)電路 單元能夠找到其ID。
[0017] 例如，該模塊化電子和/或電氣裝置是一個(gè)家用電器。
[0018] 具體地，該模塊化電子和/或電氣裝置是一個(gè)烹飪爐和/或一個(gè)烹飪?cè)罹摺?br>[0019] 此外，本發(fā)明涉及一種用于為上述模塊化電子和/或電氣裝置的電路單元確定ID 的方法，其中，所述方法包括以下步驟：
[0020] -該主單元通知每個(gè)電路單元有關(guān)連接到該內(nèi)部通信總線上的電路單元的總數(shù)的 信息，
[0021] -檢測(cè)在每個(gè)電路單元的兩個(gè)電阻元件之間的該連接點(diǎn)處的一個(gè)電壓，以及
[0022] -根據(jù)一個(gè)預(yù)先確定的分配規(guī)則基于電路單元的總數(shù)以及位于所述電路單元的這 些電阻元件之間的該連接點(diǎn)處的該電壓為每個(gè)電路單元確定ID。
[0023] 具體地，該分配規(guī)則被存儲(chǔ)在每個(gè)電路單元內(nèi)和/或可通過(guò)至少一個(gè)公式在該控 制單元內(nèi)計(jì)算。
[0024] 在所附權(quán)利要求書(shū)中列出了本發(fā)明的新穎性和創(chuàng)造性特征。
[0025] 將結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中
[0026] 圖1展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)模塊化電子裝置的一個(gè)示意性電 路圖。
[0027] 圖1展示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)模塊化電子裝置的一個(gè)示意性電 路圖。該模塊化電子裝置包括多個(gè)電子元件。此外，該模塊化電子裝置還可包括多個(gè)電氣 組件。
[0028] 該模塊化電子裝置包括多個(gè)電路單元10、12和14。在圖1中，展現(xiàn)了一個(gè)第一電 路單元10、一個(gè)第二電路單元12和一個(gè)第n電路單元14。優(yōu)選地，這些電路單元10、12和 14是可交換的。例如，每個(gè)電路單元10、12和14包括一個(gè)在一個(gè)可附連于插槽中的印刷電 路板。
[0029] 該模塊化電子裝置包括一條內(nèi)部通信總線22。各電路單元10、12和14連接該內(nèi) 部通信總線22。該內(nèi)部通信總線22連接到一個(gè)主單元16上并且由其控制。每個(gè)電路單 元10、12和14包括一個(gè)控制單元18。以一種類似的方式，該主單元16包括一個(gè)主控制單 元20。這些控制單元18和該主控制單元20各自包括一個(gè)數(shù)字接口。這些控制單元18和 該主控制單元20經(jīng)由該數(shù)字接口連接到該內(nèi)部通信總線22上。
[0030] 每個(gè)電路單元10、12和14包括兩個(gè)串聯(lián)電阻元件。通常，這些電路單元10、12和 14可包括多于兩個(gè)的串聯(lián)電阻元件。該第一電路單元10包括一個(gè)第一輸入電阻元件RI1 和一個(gè)第一輸出電阻元件R01。相應(yīng)地，該第二電路單元12包括一個(gè)第二輸入電阻元件RI2 和一個(gè)第二輸出電阻元件R02。以一種類似的方式，該第n電路單元14包括一個(gè)第n輸入 電阻元件RIN和一個(gè)第n輸出電阻元件RON。這些串聯(lián)電阻元件形成分壓在各電路單元10、 12和14上的一個(gè)電壓。
[0031] 此外，每個(gè)電路單元10、12和14的這些串聯(lián)電阻元件RI1、ROl、RI2、R02、RIN和 RON串聯(lián)連接。這些串聯(lián)電阻元件RI1、ROl、RI2、R02、RIN和RON的這種串聯(lián)形成一條ID 電線。該第一電路單元10的該第一輸入電阻元件RI1連接到一個(gè)第一電壓端子VDD上。以 一種類似的方式，該第n電路單元14的該第n輸出電阻元件連接到一個(gè)第二電壓端子VSS 上。在位于每個(gè)電路單元10、12和14的該輸入電阻元件和輸出電阻元件之間的該連接點(diǎn) 上施加一個(gè)特征化電壓。這些電路單元1〇、12和14具有不同的特征電壓。
[0032] 位于每個(gè)電路單元10、12和14的該輸入電阻元件和輸出電阻元件之間的該連接 點(diǎn)連接到相應(yīng)的電路單元10、12和14的控制單元18上。每個(gè)控制單元18包括一個(gè)AD轉(zhuǎn) 換器。該特征電壓是一個(gè)模擬值并且被施加到該AD轉(zhuǎn)換器的一個(gè)輸入上。在該AD轉(zhuǎn)換器 中，該特征電壓的模擬值被轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字值并且被施加到該內(nèi)部通信總線22上。該電路 單元10、12或14的特征電壓取決于所述電路單元10、12或14在該ID電線內(nèi)的位置并且取 決于這些電阻元件RI1、R01、RI2、R02、RIN和RON的值。通過(guò)該概念，不同的電路單元10、 12和14具有相同的特征電壓是不可能的。
[0033] 例如，該第一電路單元10的第一輸入電阻元件RI1通過(guò)一個(gè)跳線連接到或可連接 到該第一電壓端子VDD上。以一種類似的方式，該第n電路單元14的該第n輸出電阻元件 RON通過(guò)另一個(gè)跳線連接到或可連接到該第二電壓端子VSS上。
[0034] 以下描述該特征電壓的該模擬值到該數(shù)字單元ID的這種轉(zhuǎn)換。
[0035] 該AD轉(zhuǎn)換器的一個(gè)供電電壓VCC被通過(guò)N(ID)個(gè)單元ID來(lái)進(jìn)行分壓。單元ID 的數(shù)量N(ID)與電路單元10、12和14的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。該AD轉(zhuǎn)換器的該供電電壓VCC與單 元ID的數(shù)量N (ID)的商
[0036] N (階躍）=VCC/[2*N(ID)] (1)
[0037] 定義兩個(gè)相鄰的數(shù)字ID值之間的AD轉(zhuǎn)換的階躍數(shù)量N(階躍）。
[0038] 針對(duì)一個(gè)給定的數(shù)字ID值D (ID)的一個(gè)AD值A(chǔ)D (ID)由以下定義
[0039] AD(ID) = VCC-[N(階躍）+2*"（10)-