CN202189462U - 集中器 M-bus主机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集中器M-bus主机，包括MCU、发送电路、接收电路及M-bus总线，MCU通过发送电路和M-bus总线把信息送到智能表计并通过M-bus总线和接收电路接收智能表计的信息，所述发送电路由功率开关管与两路不相等电源组成，通过开关管V5的截止与导通实现MBUS线路上的电平跳变实现数据传输；接收电路包括顺次连接的耦合电路、钳位电路、放大电路及整形电路，耦合电路采用的是耦合电容，钳位电路采用的是正反两个二极管，由耦合电容和正反两个二极管钳位，为放大电路提供一个稳定的电压，由放大电路放大电表返回的数据，经整形电路放大数据波形，使之成为MCU可识别的波形。本实用新型电路简单、抗干扰强、维修方便、负载能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种集中器 M-bus主机。
背景技术
集中器是指收集各采集终端或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。由于两线制M-bus通信主机，其通信线除可以数据交换外还能提供电流、电压给从设备使用，能解决从设备取电难的问题，因此有人将M-bus通信主机用于集中器与水表等从设备的通信。现有的M-BUS主机的电路包括电源、MCU、发送电路、接收电路，其中发送电路是利用集成电路作为发送电路的核心，依靠功率发射管向外提供电源。接收电路是利用比较器取采样电阻的20mA压降，转换为TTL电平后传给CPU处理。如美国TI公司的Meter Bus Application方案及利尔达方案都是采用这种方式设计的发送电路和接受电路。这种M-bus主机的缺点是供电能力弱，负载能力少，内部发热高，在恶劣环境中不工作等。不能满足集中器与较多的水表、电表、燃气表等从设备的通信要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种供电能力强、负载能力大的集中器 M-bus主机。
本实用新型提供的这种集中器 M-bus主机，包括MCU、发送电路、接收电路及M-bus总线，MCU通过发送电路和M-bus总线把信息送到智能表计，接收是通过M-bus总线接收电路接收智能表计的信息，所述发送电路由功率开关管与两路不相等电源组成，通过开关管V5的截止与导通实现MBUS线路上的电平跳变实现数据传输；接收电路包括顺次连接的耦合电路、钳位电路、放大电路及整形电路，耦合电路采用的是耦合电容，钳位电路采用的是正反两个二极管，由耦合电容和正反两个二极管钳位，为放大电路提供一个稳定的电压，由放大电路放大电表返回的数据，经整形电路放大数据波形，使之成为MCU可识别的波形。
所述MCU采用ARM9硬件平台。
本实用新型由于对现有M-bus主机的发送电路和接收电路进行了改进，发送电路：简单可靠，即满足发送要求而且供电输出很强大。接收电路中采用电容耦合是关键点，可以消除初级端的干扰与电平随负载的增加而变化而升高的问题；接收电路中采用正反两二极管作为钳位，确保后级放大器的放大倍数不会因负载的增加使输出电平波形失真；应用三极管为放大波形整形后驱动光耦，隔离后的信号进入CPU使之CPU不会受到外界干扰，保证了CPU的稳定可靠运行。本实用新型电路简单、抗干扰强、维修方便、负载能力强，在MCU采用ARM9硬件平台，软件采用Linux系统，本实用新型集中器 M-bus主机可轻松管理水表数255块以上，负载能力很强。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是图1中发送电路。
图3是图1中接收电路图。
具体实施方式
从图1可以看出本实用新型采集器M-bus主机，包括MCU、发送电路、接收电路及M-bus总线，主机的MCU通过发送电路和M-bus总线把信号发送到从机如水表、电表、燃气表等智能表计，主机发送信号给从机：电平在36V与24V之间变化即可传递信息，信息量定义为：36V电平为“1”、24V电平为“0”。 主机接收从机信号，即通过M-bus总线和接收电路主机接收智能表计的信号，从机以电流环形式往MBUS总线中发送20mA左右电流，信息量定义为：无电流为“1”、有电流时为“0”。
本实用新型的主要创新点的是它的发送电路和接受电路，
发送电路：发送电路采用功率开关管与两路不相等电源组成，通过开关管V5的截止与导通实现MBUS线路上的电平跳变实现数据传输。优点在于电路简单、供电能力强功率管最大电流为10A不限于集成电路的负载能力、抗干扰强、维修方便。
接收电路：
接收电路由取样电阻12Ω、耦合电容C7、钳位二极管V23 V10、放大器D1及整形三极管V80组成。在电容C7的正极接取样电阻电压，取样电阻端电压会随负载的增加而升高，跨入电容后其电容的负极不会受负载的影响使其电平保持为0状态。电容的作用可抑制负载的增加而使电平升高的作用，不变的电平可以使用不变的放大器放大电表返回的数据提供了保障，后经三极管V80的整形放大数据波形使之成为CPU可识别的波形，最后经光藕隔离更好的保护CPU受外界干扰。整个电路的优点在于：1取样电阻小，发热也就小；2.电容可阻止干扰信号的传入；3采用放大器，可以放大微小信号，减少取样电阻阻值减少发热；4经过光电耦合器增加抗干扰作用。
Claims (5)
1.一种集中器 M-bus主机，包括MCU、发送电路、接收电路及M-bus总线，MCU通过发送电路和M-bus总线把信息送到智能表计并通过M-bus总线和接收电路接收智能表计的信息，其特征在于所述发送电路由功率开关管与两路不相等电源组成，通过开关管V5的截止与导通实现MBUS线路上的电平跳变实现数据传输；接收电路包括顺次连接的耦合电路、钳位电路、放大电路及整形电路，由耦合电路为放大电路提供一个稳定的电压，由放大电路放大电表返回的数据，经整形电路放大数据波形，使之成为MCU可识别的波形。
2.根据权利要求1所述的集中器 M-bus主机，其特征在于所述MCU采用ARM9硬件平台。
3.根据权利要求1或2所述的集中器 M-bus主机，其特征在于所述接收电路采用放大器电路实现接收信息。
4.根据权利要求1或2所述的集中器 M-bus主机，其特征在于所述耦合电路采用电容器耦合实现信息传递。
5.根据权利要求3所述的集中器 M-bus主机，其特征在于所述耦合电路采用电容器耦合实现信息传递。
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