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第36卷第3期青岛大学学报(工程技术版)Vol.36No.3

2021年9月JOURNALOFQINGDAOUNIVERSITY(ET)Sep.2021

文章编号：1006-9798(2021)03-0042—08;DOI:10.13306/j.1006-9798.2021.03.007

HBS通讯回路硬件电路仿真分析

陶淦，石靖峰，何成军，林文涛，赵晓青，武景涛

(青岛海信日立空调系统有限公司，山东青岛266510)

摘要：针对家庭总线系统(homebussystem,HBS)通讯回路采用黑盒测试其可靠性存在测评工作

量大的问题，本文主要对HBS通讯回路硬件电路进行仿真分析。通过对HBS通讯回路的技术研

究，利用专业的仿真软件Stspice,建立HBS通讯回路3个核心仿真模型，提出一种新的白盒测试

方式。测试结果表明，采用白盒测试方法，将HBS通讯回路的评测工作量缩减50%,其测试方法

远优于现有的黑盒测试方式，而且该方法能够有效定位硬件电路的故障区域，解决了HBS通讯回

路在不同商用空调基板上应用的适应性问题。该研究对多联机中央空调HBS回路的可靠性评价

具有一定的指导意义。

关键词：家庭总线系统；仿真模型；白盒测试；可靠性评价；定位；适应性

中图分类号：TP368.1文献标识码：A

随着社会的发展和技术的进步，越来越多的企业和家庭安装使用多联机中央空调，而HBS通讯方式在

中央空调产品中具有最广泛的应用。近年来，对HBS通讯的研究较多，任兆亭研究了基于RS_232485

与Hom省略s总线的协议转换模块；赵连池2主要对HBS现场总线技术在多联式空调器中的应用进行

研究；刘洋[3基于HBS总线设计了商用空调系统GSM远程控制器；李文阳4对小型水源多联式空调控制

系统的设计与实现方法进行研究；宋涛5]研究了基于HBS的温室空调控制器；马艳峥[6]对基于HBS协议的

智能家庭控制网络进行设计；何惠湘7]研究了HBS在多联中央空调中的应用；石靖峰等人8]设计了

PIC32MX单片机的无同步时钟电路HBS通信。以上研究重点是软件架构和不同场景的实现方式，李志希

等人9-11的专利布局也是针对软件架构来实现，而对于软件载体一硬件电路的研究和仿真甚少。硬件电路

对空调控制系统性能的稳定具有重要意义，任何小的改动都需要大量的性能测试和兼容性测试，整改验证过

程往往需要1年以上。目前，由于通讯应用场景的快速变化，要求通讯电路不断提升负荷和抗干扰能力，但

验证过程太耗时，影响技术的更新速度。因此，本文主要对HBS通讯回路硬件电路进行仿真分析，仿真结果

表明，在不同通讯距离和不同频率等因素影响下，该测试方法可以快速验证电路，通讯信号符合标准，加快了

HBS通讯电路的技术更新速度。该研究对空调控制系统的性能稳定具有重要意义。

1HBS通讯回路硬件电路组成及工作原理

家庭总线系统(homebussystem,HBS)的概念是由日立、三菱、松下和东芝等日系企业联合提出，由日

本电子工业联合会/无线工程电子协会HBS标准委员会制定的标准。HBS以双绞线或同轴电缆为通讯介

质，控制通道最多可以有64个节点[12]。

HBS驱动芯片多采用日本Mitsumi公司的MM119213]芯片，它是Mitsumi公司较新的HBSIC,控制

相对简单，且符合HBS标准，具有DATA收发功能。信号收发信号波形采用交替传号反转码14](aliernate

markinversioncode,AMI)方式，用于与双绞线的连接。上海芯龙半导体在MM1192的基础上，推出了

HH1198驱动芯片，减少了芯片外围的电路[15];美国美信半导体也推出了类似的MAX22088[16]驱动芯片，

收稿日期：2021-02-24;修回日期：2021-04-15

作者简介：陶淦(1978一),男，学士，工程师，主要研究方向为中央空调。Email:taogan@

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