CN208707633U - 一种表计的高速通信电路 - Google Patents
一种表计的高速通信电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208707633U CN208707633U CN201821210420.2U CN201821210420U CN208707633U CN 208707633 U CN208707633 U CN 208707633U CN 201821210420 U CN201821210420 U CN 201821210420U CN 208707633 U CN208707633 U CN 208707633U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- meter
- resistance
- triode
- high speed
- pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
一种表计的高速通信电路，其特征在于：包括设有光耦E1的表计MCU接收电路和设有高速光耦E2与推挽电路的表计MCU信号发送电路，所述通信设备的输出端连接表计的输入端，所述表计的输入端连接表计MCU接收电路的光耦E1的输入端，所述光耦E1的输出端连接表计MCU的RXD引脚，所述表计MCU的TXD引脚连接表计MCU信号发送电路中的高速光耦E2的输入端，所述高速光耦E2的输出端与推挽电路相连接，并且推挽电路与表计的输出端相连接，所述表计的输出端连接通信设备的输入端。通过采用高速光耦，使该通信电路能够满足更高的波特率的通信要求，可拓展性强，采用推挽电路使信号的响应速度快，带载能力强，安全性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及表计领域，特别涉及一种表计的高速通信电路。
背景技术
目前，欧洲国家对使用的海外智能表计有高速通信需求，该需求有以下特征：
1、表计计量系统中的通信端口必须随时可接触，不应被密封盖密封或保护，为了保护用户免受电击，同时保护表计计量系统不受任何反向连接的影响，并且避免通过通信端口影响计量系统的可能性，通信端口的所有线路必须与电源电隔离，包括+5V电源线。为了实现电隔离，并降低通过通信端口影响表计计量系统的可能性，信号线(数据线和数据请求线)必须配备有光耦合器；
2、表计计量系统中的通信端口(其中，通信端口是整个表计计量系统的组成部分)必须满足安装类别IV的要求，意味着通信端口冲击耐受电压＝6000V。
3、由于光耦合器的使用，“数据”线必须被设计为OC(开放集电极)输出，“数据”线必须是逻辑倒置的。
4、通信接口必须使用115200波特率的固定传输速率，并且要求表计计量系统必须每隔1秒将数据发送到通信设备，因此整个传输必须在1秒内完成。
当前电表行业普遍使用普通光耦，无法支持100k以上高波特率的通信，且没有针对性的过载保护方案。因此需要进一步改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种可拓展、安全性好和满足更高波特率通信需求的表计的高速通信电路。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种表计的高速通信电路，用于控制表计和通信设备之间的数据高速传输，其特征在于：包括设有光耦E1的表计MCU接收电路和设有高速光耦E2与推挽电路的表计MCU信号发送电路，所述通信设备的输出端OUTPUT1连接表计的输入端INPUT，所述表计的输入端INPUT连接表计MCU接收电路的光耦E1的输入端，所述光耦E1的输出端连接表计MCU的RXD引脚，用于通过表计MCU的RXD引脚触发MCU的TXD引脚工作进行数据发送，所述表计MCU的TXD引脚连接表计MCU信号发送电路中的高速光耦E2的输入端，所述高速光耦E2的输出端与推挽电路相连接，并且推挽电路与表计的输出端OUTPUT相连接，所述表计的输出端OUTPUT连接通信设备的输入端INPUT1，用于将表计的数据高速传输给通信设备。
具体的，所述表计MCU接收电路还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2，所述表计的输入端INPUT连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端分别连接光耦E1的第1脚和第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端连接光耦E1的第2脚，并接地，所述光耦E1的第4脚连接电压VSS，所述光耦E1的第3脚连接第二电阻R2，所述第二电阻R2另一端接地，所述第二电阻R2与第二电容C2并联，并且所述光耦E 1的第3脚连接表计MCU的RXD引脚。
作为改进，所述表计MCU信号发送电路中高速光耦E2的输入端还包括三极管V1、第三电阻R3、第四电阻R4和第七电阻R7，所述高速光耦E2的第1引脚连接三极管V1的集电极，所述三极管V1的基极分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，所述第三电阻R3的另一端连接电压VSS，所述三极管V1的发射极连接在第三电阻R3和电压VSS之间，所述第四电阻R4另一端连接表计MCU的TXD引脚，所述高速光耦E2的第2引脚连接第七电阻R7一端，所述第七电阻R7的另一端接地。
作为优选，所述三极管V1为PNP三极管。
所述推挽电路由三极管V2和三极管V3组成。
具体的，所述表计MCU信号发送电路中高速光耦E2的输出端还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3和第四电容C4，所述高速光耦E2的第6引脚分别连接第五电阻R5、第三电容C3和表计的输入端INPUT，所述第三电容C3的另一端接地，所述第五电阻R5的另一端与第八电阻R8串联，所述高速光耦E2的第4引脚连接在第五电阻R5和第八电阻R8之间，所述第八电阻R8另一端连接三极管V3的基极，所述三极管V3的发射极接地，所述三极管V3的集电极连接第九电阻R9的一端，所述三极管V3的集电极与第九电阻R9的连接处为表计的输出端OUTPUT，所述第九电阻R9的另一端与第十电阻R10串联，所述第十电阻R10的另一端连接三极管V2的集电极，所述三极管V2的基极连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接高速光耦E2的第4引脚，所述三极管V2的发射极连接高速光耦E2的第6引脚，所述第四电容C4的两端分别连接高速光耦E2的第6引脚和高速光耦E2的第5引脚，并且所述高速光耦E2的第5引脚接地。
作为优选，所述三极管V2为PNP三极管。
作为优选，所述三极管V3为NPN三极管。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过采用高速光耦，使该通信电路能够满足更高的波特率的通信要求，可拓展性强，在特定需求时可自由组合拓展以满足更高的通信要求，并且高速光耦输出端通过连接NPN、PNP推挽电路，使信号的响应速度快，带载能力强，能够满足通信设备持续高负载通信，不会出现强上拉静态输出端短路烧穿电表的情况，因此安全性更好，并且表计的输出信号逻辑倒置，满足了高速通信需求中的条件。
附图说明
图1为本实用新型实施例表计与通信设备之间高速通信的结构框图；
图2为本实用新型实施例中表计内部的高速通信电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～图2所示，一种表计的高速通信电路，主要应用于海外智能表计的高速通信，用于控制表计和通信设备之间的数据高速传输，包括设有光耦E1的表计MCU接收电路1和设有高速光耦E2与推挽电路的表计MCU信号发送电路2，通信设备的输出端OUTPUT1连接表计的输入端INPUT，表计的输入端INPUT连接表计MCU接收电路的光耦E1的输入端，光耦E1的输出端连接表计MCU的RXD引脚，用于通过表计MCU的RXD引脚触发MCU的TXD引脚工作进行数据发送，表计MCU的TXD引脚连接表计MCU信号发送电路中的高速光耦E2的输入端，高速光耦E2的输出端与推挽电路相连接，并且推挽电路与表计的输出端OUTPUT相连接，表计的输出端OUTPUT连接通信设备的输入端INPUT1，用于将表计的数据高速传输给通信设备。其中，MCU的TXD引脚为发送引脚，MCU的RXD引脚为接收引脚。
具体的，表计的输入端INPUT连接的光耦E1为普通光耦，表计MCU接收电路1还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2，表计的输入端INPUT连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端分别连接光耦E1的第1脚和第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端连接光耦E1的第2脚，并接地，光耦E1的第4脚连接电压VSS，光耦E1的第3脚连接第二电阻R2，第二电阻R2另一端接地，第二电阻R2与第二电容C2并联，并且光耦E 1的第3脚连接表计MCU的RXD引脚。
在本实施例中，表计MCU信号发送电路2中包括三极管V1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3和第四电容C4，高速光耦E2的第1引脚连接三极管V1的集电极，三极管V1的基极分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，第三电阻R3的另一端连接电压VSS，三极管V1的发射极连接在第三电阻R3和电压VSS之间，第四电阻R4另一端连接表计MCU的TXD引脚，高速光耦E2的第2引脚连接第七电阻R7一端，第七电阻R7的另一端接地，推挽电路包括三极管V2和三极管V3，高速光耦E2的第6引脚分别连接第五电阻、第三电容C3和表计的输入端INPUT，第三电容C3的另一端接地，第五电阻R5的另一端与第八电阻R8串联，高速光耦E2的第4引脚连接在第五电阻R5和第八电阻R8之间，第八电阻R8另一端连接三极管V3的基极，三极管V3的发射极接地，三极管V3的集电极连接第九电阻R9的一端，三极管V3的集电极与第九电阻R9的连接处为表计的输出端OUTPUT，第九电阻R9的另一端与第十电阻R10串联，第十电阻R10的另一端连接三极管V2的集电极，所述三极管V2的基极连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接高速光耦E2的第4引脚，三极管V2的发射极连接高速光耦E2的第6引脚，第四电容C4的两端分别连接高速光耦E2的第6引脚和高速光耦E2的第5引脚，并且高速光耦E2的第5引脚接地。
本实施例中，电压VSS为3.3V，三极管V1为PNP三极管，三极管V2为PNP三极管，三极管V3为NPN三极管，因此三极管V2和三极管V3组成了NPN、PNP推挽电路。在有更高波特率要求的通信需求时，可将电路中的普通光耦更换成高速光耦，相应的配套电路更换成高速光耦的电路，以满足更高波特率的需求。
在使用时，该通信电路有两种应用，分别为：通信设备与表计之间的交互过程和被交互过程，其中，交互过程指通信设备与表计之间的数据相互传递，被交互过程指通过表计将数据传输给通信设备。
一般情况下，主要将该通信电路应用于被交互过程，其中，当通信设备的输出端OUTPUT1输出高电平时，则对应的表计的输入端INPUT为高电平，表计MCU的RXD引脚通过光耦E1接收信号，RXD引脚为高电平，触发表计MCU的TXD发送数据，当表计的MCU发送的数据包含“1”时，则TXD引脚为高电平，三极管V1截止，高速光耦不工作，对应的表计的输出端OUTPUT输出为低电平，表计的输出端OUTPUT输出的高电平对应传输出的数据为“0”，因此通信设备的输入端INPUT1相应的接收到表计的输出端OUTPUT传输的数据；反之，当表计的MCU发送的数据包含“0”时，则TXD引脚为低电平，三极管V1导通，高速光耦工作，对应的表计的输出端OUTPUT输出为高电平，表计的OUTPUT输出的高电平对应传输出的数据为“1”，因此通信设备的输入端INPUT1相应的接收到表计的输出端OUTPUT传输的数据；当通信设备的输出端OUTPUT1为输入低电平时，表计的输入端INPUT也为低电平，表计MCU的RXD引脚接收低电平信号，RXD引脚为低电平，不触发TXD发送数据，高速光耦不工作，表计的输出端OUTPUT无输出信号，则通信设备的输入端INPUT1无信号。其中，RXD引脚为高电平时触发TXD发送数据是通过软件设置，也可将其设置成RXD引脚为低电平时触发TXD发送数据。
通信设备与表计之间的交互过程：当通信设备的输出端OUTPUT1输出为方波(由高电平、低电平组成)时，表计的输入端INPUT为方波(由高电平、低电平组成)，表计MCU的RXD引脚通过光耦E1接收方波信号，RXD引脚为高/低电平组成的方波，需要MCU内部解析，内部解析后需要传输数据时，则触发TXD发送数据，当表计的MCU发送的数据包含“1”时，则TXD引脚为高电平，三极管V1截止，高速光耦不工作，对应的表计的输出端OUTPUT输出为低电平，表计的输出端OUTPUT输出的高电平对应传输出的数据为“0”，因此通信设备的输入端INPUT1相应的接收到表计的输出端OUTPUT传输的数据；反之，当表计的MCU发送的数据包含“0”时，则TXD引脚为低电平，三极管V1导通，高速光耦工作，对应的表计的输出端OUTPUT输出为高电平，表计的OUTPUT输出的高电平对应传输出的数据为“1”，因此通信设备的输入端INPUT1相应的接收到表计的输出端OUTPUT传输的数据。
因此通过高速光耦实现数据的高速传输，最高可支持600k波特率通信；并且通过将表计的MCU的TXD引脚发送的数据反向，使表计的输出信号逻辑倒置，满足了现有技术中对数据倒置的需求；高速光耦连接的推挽电路比直接强上拉电路的信号响应速度快、带载能力强、更加安全，不会出现静态输出端短路烧坏电表的情况。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种表计的高速通信电路，用于控制表计和通信设备之间的数据高速传输，其特征在于：包括设有光耦E1的表计MCU接收电路和设有高速光耦E2与推挽电路的表计MCU信号发送电路，所述通信设备的输出端OUTPUT1连接表计的输入端INPUT，所述表计的输入端INPUT连接表计MCU接收电路的光耦E1的输入端，所述光耦E1的输出端连接表计MCU的RXD引脚，用于通过表计MCU的RXD引脚触发MCU的TXD引脚工作进行数据发送，所述表计MCU的TXD引脚连接表计MCU信号发送电路中的高速光耦E2的输入端，所述高速光耦E2的输出端与推挽电路相连接，并且推挽电路与表计的输出端OUTPUT相连接，所述表计的输出端OUTPUT连接通信设备的输入端INPUT1，用于将表计的数据高速传输给通信设备。
2.根据权利要求1所述的表计的高速通信电路，其特征在于：所述表计MCU接收电路还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2，所述表计的输入端INPUT连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端分别连接光耦E1的第1脚和第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端连接光耦E1的第2脚，并接地，所述光耦E1的第4脚连接电压VSS，所述光耦E1的第3脚连接第二电阻R2，所述第二电阻R2另一端接地，所述第二电阻R2与第二电容C2并联，并且所述光耦E1的第3脚连接表计MCU的RXD引脚。
3.根据权利要求1所述的表计的高速通信电路，其特征在于：所述表计MCU信号发送电路中高速光耦E2的输入端还包括三极管V1、第三电阻R3、第四电阻R4和第七电阻R7，所述高速光耦E2的第1引脚连接三极管V1的集电极，所述三极管V1的基极分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，所述第三电阻R3的另一端连接电压VSS，所述三极管V1的发射极连接在第三电阻R3和电压VSS之间，所述第四电阻R4另一端连接表计MCU的TXD引脚，所述高速光耦E2的第2引脚连接第七电阻R7一端，所述第七电阻R7的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的表计的高速通信电路，其特征在于：所述三极管V1为PNP三极管。
5.根据权利要求1所述的表计的高速通信电路，其特征在于：所述推挽电路由三极管V2和三极管V3组成。
6.根据权利要求5所述的表计的高速通信电路，其特征在于：所述表计MCU信号发送电路中高速光耦E2的输出端还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3和第四电容C4，所述高速光耦E2的第6引脚分别连接第五电阻R5、第三电容C3和表计的输入端INPUT，所述第三电容C3的另一端接地，所述第五电阻R5的另一端与第八电阻R8串联，所述高速光耦E2的第4引脚连接在第五电阻R5和第八电阻R8之间，所述第八电阻R8另一端连接三极管V3的基极，所述三极管V3的发射极接地，所述三极管V3的集电极连接第九电阻R9的一端，所述三极管V3的集电极与第九电阻R9的连接处为表计的输出端OUTPUT，所述第九电阻R9的另一端与第十电阻R10串联，所述第十电阻R10的另一端连接三极管V2的集电极，所述三极管V2的基极连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端连接高速光耦E2的第4引脚，所述三极管V2的发射极连接高速光耦E2的第6引脚，所述第四电容C4的两端分别连接高速光耦E2的第6引脚和高速光耦E2的第5引脚，并且所述高速光耦E2的第5引脚接地。
7.根据权利要求6所述的表计的高速通信电路，其特征在于：所述三极管V2为PNP三极管。
8.根据权利要求6所述的表计的高速通信电路，其特征在于：所述三极管V3为NPN三极管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821210420.2U CN208707633U (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种表计的高速通信电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821210420.2U CN208707633U (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种表计的高速通信电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208707633U true CN208707633U (zh) | 2019-04-05 |
Family
ID=65940866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821210420.2U Active CN208707633U (zh) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | 一种表计的高速通信电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208707633U (zh) |
-
2018
- 2018-07-27 CN CN201821210420.2U patent/CN208707633U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106941349A (zh) | 一种低延时光耦隔离电路以及rs485隔离通信电路 | |
| CN208834295U (zh) | 一种232与485总线隔离转换模块 | |
| CN111162815B (zh) | 一种全双工通信电路及全双工通信装置 | |
| CN201118630Y (zh) | 一种光电隔离的无极性两芯线通讯总线收发器 | |
| CN1731788B (zh) | 一种通信设备的接口及使用该接口的接口转换器 | |
| CN207010674U (zh) | 一种单线通讯电路 | |
| CN205302279U (zh) | 串行接口数据协议转换器 | |
| CN208707633U (zh) | 一种表计的高速通信电路 | |
| CN208154732U (zh) | 从机通信电路、从机、电器设备和主从机通信电路 | |
| CN206835082U (zh) | 串口隔离通信接口电路及电子设备 | |
| CN207283569U (zh) | 无网络变压器的以太网口通信电路 | |
| CN206322174U (zh) | 一种加速三光耦隔离型rs485电路 | |
| CN214675119U (zh) | 一种采用单线方式进行通信的通信接口电路 | |
| CN107424402A (zh) | 可与外接设备通讯的载波模块 | |
| CN209283208U (zh) | 一种主显板的隔离通讯电路 | |
| CN213957869U (zh) | 一种互联网网关电路 | |
| CN107579832A (zh) | 无网络变压器的以太网口通信电路 | |
| CN208636823U (zh) | 复合串口电路 | |
| CN209708300U (zh) | 一种m-bus电路以及多模通信多协议水表采集器 | |
| CN201781495U (zh) | 防雷型以太网光纤收发器 | |
| CN208337596U (zh) | G.fast SFP模块 | |
| CN208924258U (zh) | 一种电表的rs485全双工通讯电路 | |
| CN207743959U (zh) | 一种基于rs232的数据传输电路 | |
| CN206788242U (zh) | 一种单相宽带电力线载波抄表系统中的通信装置 | |
| CN207282006U (zh) | 用于低压集抄系统的末级设备监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |