CN206313786U - Mbus主从监听装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种MBUS主从监听装置，用于配合具有USB HOST接口的设备而对通过MBUS总线通信的主机和从机实现同时监听，MBUS主从监听装置包括与MBUS总线相连接而分别采集主机和从机所发送的信号并分别将其转换为TTL电平信号的MBUS‑TTL电路、与MBUS‑TTL电路相连接并将TTL电平信号转换为USB信号的并传输给设备的TTL‑USB电路。本实用新型能够实现同时监听MBUS主、从设备通信报文，能够大大提高MBUS总线设备现场调试的效率，其功耗较低，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于配合具有USB HOST接口的设备而对通过MBUS总线通信的主机和从机实现同时监听的装置。
背景技术
MBUS总线具有无极性、传输距离远、抗干扰能力强、电源信号合一等优点，广泛应用于无源表计的数据采集。由于MBUS总线收发为非平衡方式，即主机信号发送为电平信号，从机信号发送为电流信号，因此现场调试只能分别调试主机、从机，工程现场无法通过同时监听主从通信报文来进行调试，极为不便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够同时监听主机和从机，从而降低MBUS调试难度、提高工作效率的MBUS主从监听装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种MBUS主从监听装置，用于配合具有USB HOST接口的设备而对通过MBUS总线通信的主机和从机实现同时监听，所述MBUS主从监听装置包括与所述MBUS总线相连接而分别采集所述主机和所述从机所发送的信号并分别将其转换为TTL电平信号的MBUS-TTL电路、与所述MBUS-TTL电路相连接并将所述TTL电平信号转换为USB信号的并传输给所述设备的TTL-USB电路。
优选的，所述MBUS-TTL电路包括对所述主机和所述从机所发送的信号进行整形和放大的信号处理电路、将经过整形和放大后的信号转换为所述TTL电平信号的耦合电路。
优选的，所述信号处理电路包括分别对所述主机和所述从机所发送的信号进行整形的整流桥芯片U2、与所述整流桥芯片U2相连接而进行信号放大的运放U3。
优选的，所述整流桥芯片U2经电阻R4和电容C3而连接至所述运放U3的同相输入端，所述运放U3的反相输入端经电阻R3而连接至MBUS参考地，所述运放U3的输出端与所述耦合电路相连接。
优选的，所述电容C3与所述运放U3的同相输入端之间设置有保护电路，所述保护电路包括电阻R5、电阻R6、二极管VD1、二极管VD2，所述电阻R5的一端、所述电阻R6的一端、所述二极管VD1的负极、所述二极管VD2的正极分别连接在所述电容C3与所述运放U3的同相输入端之间，所述电阻R5的另一端、所述二极管VD1的正极、所述二极管VD2的负极共同连接至MBUS参考地，所述电阻R6的另一端接系统电源。
优选的，所述耦合电路包括光耦O1，所述光耦O1包括发光二极管和与所述放光二极管耦合的三极管，所述发光二极管的负极与所述运放U3的输出端相连接，所述发光二极管的正极经电阻R7而与系统电源相连接，所述三极管的集电极连接上拉电阻R8，所述三极管的集电极输出所述TTL电平信号，所述三极管的发射极接地。
优选的，所述MBUS-TTL电路还包括基于所述主机和所述从机所发送的信号而获得系统电源的电源转换电路。
优选的，所述电源转换电路包括输入端与所述整流桥芯片U2相连接的电源转换芯片U4、对所述电源转换芯片进行输入滤波的电容C4、对所述电源转换芯片U4进行输出滤波的电容C5，所述电源转换芯片U4的输出端输出所述系统电源。
优选的，所述TTL-USB电路包括电平转换集成芯片U1及其外围电路。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型能够实现同时监听MBUS主、从设备通信报文，能够大大提高MBUS总线设备现场调试的效率，其功耗较低，使用方便。
附图说明
附图1为本实用新型的MBUS主从监听装置中MBUS-TTL电路的电路图。
附图2为本实用新型的MBUS主从监听装置中TTL-USB电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一：一种用于配合具有USB HOST接口的设备（如笔记本电脑等）而对通过MBUS总线通信的主机和从机实现同时监听的MBUS主从监听装置，包括MBUS-TTL电路和TTL-USB电路。
MBUS-TTL电路与MBUS总线相连接而用于分别采集主机和从机所发送的信号并分别将其转换为TTL电平信号。如附图1所示，MBUS-TTL电路包括对主机和从机所发送的信号进行整形和放大的信号处理电路、将经过整形和放大后的信号转换为TTL电平信号的耦合电路。
信号处理电路包括分别对主机和从机所发送的信号进行整形的整流桥芯片U2、与整流桥芯片U2相连接而进行信号放大的运放U3。整流桥芯片U2的交流输入端分别为MBUSA和MBUSB，分别对应主机和从机发送的信号，整流桥芯片U2的正极输出端MBUS+经电阻R4和电容C3而连接至运放U3的同相输入端，整流桥芯片U2的负极输出端为MBUS侧的参考地GMBUS。运放U3的反相输入端经电阻R3而连接至MBUS参考地GMBUS，运放U3的输出端与耦合电路相连接。运放U3的的两个控制端分别连接系统电源5VMBUS和MBUS参考地GMBUS。电容C3与运放U3的同相输入端之间设置有保护电路，保护电路包括电阻R5、电阻R6、二极管VD1、二极管VD2，电阻R5的一端、电阻R6的一端、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极分别连接在电容C3与运放U3的同相输入端之间，电阻R5的另一端、二极管VD1的正极、二极管VD2的负极共同连接至MBUS参考地GMBUS，电阻R6的另一端接系统电源5VMBUS。
耦合电路包括光耦O1，光耦O1包括发光二极管和与放光二极管耦合的三极管。发光二极管的负极与运放U3的输出端相连接，发光二极管的正极经电阻R7而与系统电源5VMBUS相连接，三极管的集电极连接上拉电阻R8，三极管的集电极输出TTL电平信号，三极管的发射极接地。
MBUS-TTL电路还包括电源转换电路，它用于基于主机和从机所发送的信号而获得系统电源5VMBUS。电源转换电路包括输入端与整流桥芯片U2相连接的电源转换芯片U4、对电源转换芯片进行输入滤波的电容C4、对电源转换芯片U4进行输出滤波的电容C5，电源转换芯片U4的输出端输出系统电源5VMBUS。
当MBUS主机发送信号“0”时，电容C3通过电阻R4向MBUS+放电，同时电流由MBUS参考地流向电阻R5，因此运放U3的同相输入端电压为负，运放U3输出低电平，光耦O1导通，光耦O1中三极管的集电极经电阻R8上拉到USB侧的3.3V，RXD_TTL为逻辑“0”。当MBUS主机发送信号“1”时，MBUS+通过电阻R4向电容C3充电，同时电流由电阻R5流向MBUS参考地，因此运放U3的同相输入端电压为正，运放U3输出高电平，光耦O1截止，RXD_TTL为逻辑“1”。二极管VD1、二极管VD2为保护二极管，将采样的MBUS主机发送信号限制在±0.7V以内。
当MBUS从机发送信号“0时比发送信号“1”时，电流至少突变10mA，因此MBUS主机电压有小信号变化，当从机发送信号“0”、“1”时， 与主机发送信号“0”、“1”时类似，但是幅值不同，由于运放U3为过零比较器，所以RXD_TTL逻辑变化与从机发送信号逻辑变化一致。
TTL-USB电路与MBUS-TTL电路相连接，并用于将TTL电平信号转换为USB信号的并传输给具有USB HOST接口的设备。如附图2所示，TTL-USB电路包括电平转换集成芯片U1及其外围电路。电平转换集成芯片U1的5脚为其输入端而输入TTL电平信号。电平转换集成芯片U1的27脚、28脚之间连接晶振Y1，晶振Y1的两端与地之间分别连接电容C1、C2作为晶振Y1的负载电容。电平转换集成芯片U1的7脚、18脚、21脚、25脚、26脚均连接USB参考地。电平转换集成芯片U1的20脚接电源VCC，该电源VCC由USB HOST接口提供。电平转换集成芯片U1的15脚、16脚分别经过电阻R2、电阻R1而连接至USB插座P1的3脚、2脚，电平转换集成芯片U1的17脚为3.3V输出脚。USB插座P1的1脚接电源VCC，USB插座的4脚接USB参考地。
上述MBUS主从监听装置采用低功耗设计，可以使用具有USB HOST接口的设备实现同时监听MBUS主、从设备通信报文，能够大大提高MBUS总线设备现场调试效率，且便于携带使用。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种MBUS主从监听装置，用于配合具有USB HOST接口的设备而对通过MBUS总线通信的主机和从机实现同时监听，其特征在于：所述MBUS主从监听装置包括与所述MBUS总线相连接而分别采集所述主机和所述从机所发送的信号并分别将其转换为TTL电平信号的MBUS-TTL电路、与所述MBUS-TTL电路相连接并将所述TTL电平信号转换为USB信号的并传输给所述设备的TTL-USB电路。
2.根据权利要求1所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述MBUS-TTL电路包括对所述主机和所述从机所发送的信号进行整形和放大的信号处理电路、将经过整形和放大后的信号转换为所述TTL电平信号的耦合电路。
3.根据权利要求2所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述信号处理电路包括分别对所述主机和所述从机所发送的信号进行整形的整流桥芯片U2、与所述整流桥芯片U2相连接而进行信号放大的运放U3。
4.根据权利要求3所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述整流桥芯片U2经电阻R4和电容C3而连接至所述运放U3的同相输入端，所述运放U3的反相输入端经电阻R3而连接至MBUS参考地，所述运放U3的输出端与所述耦合电路相连接。
5.根据权利要求4所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述电容C3与所述运放U3的同相输入端之间设置有保护电路，所述保护电路包括电阻R5、电阻R6、二极管VD1、二极管VD2，所述电阻R5的一端、所述电阻R6的一端、所述二极管VD1的负极、所述二极管VD2的正极分别连接在所述电容C3与所述运放U3的同相输入端之间，所述电阻R5的另一端、所述二极管VD1的正极、所述二极管VD2的负极共同连接至MBUS参考地，所述电阻R6的另一端接系统电源。
6.根据权利要求3所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述耦合电路包括光耦O1，所述光耦O1包括发光二极管和与所述发光二极管耦合的三极管，所述发光二极管的负极与所述运放U3的输出端相连接，所述发光二极管的正极经电阻R7而与系统电源相连接，所述三极管的集电极连接上拉电阻R8，所述三极管的集电极输出所述TTL电平信号，所述三极管的发射极接地。
7.根据权利要求3所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述MBUS-TTL电路还包括基于所述主机和所述从机所发送的信号而获得系统电源的电源转换电路。
8.根据权利要求7所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述电源转换电路包括输入端与所述整流桥芯片U2相连接的电源转换芯片U4、对所述电源转换芯片进行输入滤波的电容C4、对所述电源转换芯片U4进行输出滤波的电容C5，所述电源转换芯片U4的输出端输出所述系统电源。
9.根据权利要求1所述的MBUS主从监听装置，其特征在于：所述TTL-USB电路包括电平转换集成芯片U1及其外围电路。
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| CN110519141A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-29 | 深圳龙电电气股份有限公司 | 一种主从机通讯电路及通讯装置 |
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