一種m-bus主站接收電路的製作方法

2023-09-24 13:18:15 1

專利名稱：一種m-bus主站接收電路的製作方法
技術領域：
實用新型涉及一種M-BUS主站接收電路。
背景技術：
M-BUS作為一種廣泛應用的通訊方式，在集抄領域應用廣泛，是一種專門用於遠程抄表的高可靠性、高速、廉價的總線架構。它具有兩總線無極性、布線無拓撲要求、總線自供電、抗幹擾能力強、中繼級數多、帶終端多、簡單可靠等一系列優點。是目前自動抄表系統應用的最好的總線標準。現有的M-BUS主站接收電路多利用電容滯後效應作成的反饋電流檢測電路。該電路應用範圍受限，當通訊協議中出現連續多個0的時候會出現通訊錯誤，並且波特率範圍較窄。無法得到實際應用，在一定程度上限制了 M-BUS在國內的推廣。隨著市場的發展，M-BUS在集抄領域會有大的發展，市場迫切需要一種穩定可靠， 通訊波特率自適應的M-BUS主站。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種穩定可靠，通訊波特率自適應的M-BUS 主站接收電路。為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案包括電流監測單元、DA電路、比較器、電流/電壓轉換電路，所述電流監測單元實時監測環路電流，所述DA轉換電路產生比較器的參考電壓，所述比較器對DA轉換電路產生的參考電壓和電流/電壓轉換電路產生的電壓進行比較，得出M-BUS電路上的電流變化，得到模塊返回數據。所述的M-BUS主站接收電路，其特徵在於所述電流監測單元由單片機U2動態檢測實時監測環路電流，並利用PWM實現DA電路，所述DA電路由R3和Ell組從RC濾波器，把單片機U2產生的PWM信號變成模擬信號，所述電流/電壓轉換電路由電阻Rl組成，所述電阻Rl接到比較器UlA的同相端。所述的M-BUS主站接收電路，其特徵在於所述Rl上並連有濾波電容Cl、穩壓管 DZl。本實用新型具有以下優點1.採用單片機動態檢測技術實時監測環路電流，在增加和刪除從站後可以快速的建立新的參考電平。2.通信穩定可靠，參考電平不受數據影響，適用於各種通信協議和多種通信波特3.電路簡單，測試方便，便於大規模生產和調試。以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型的電路結構示意圖。[0014]圖2為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，M-BUS+和M-BUS-是主站M-BUS的接口，和M-BUS主站發送電路接在一起，是對外的M-BUS主站接口。本實用新型M-BUS-上設置電M-BUS主站接收電路，包括流監測單元、DA電路、比較器、電流/電壓轉換電路，電流監測單元實時監測環路電流，DA轉換電路產生比較器的參考電壓，比較器對DA轉換電路產生的參考電壓和電流/ 電壓轉換電路產生的電壓進行比較，得出M-BUS電路上的電流變化，得到模塊返回數據。本實用新型的電流監測單元由單片機U2動態檢測實時監測環路電流，並利用PWM 實現DA電路，DA電路由R3和Ell組成，把單片機U211腳產生的PWM信號變成模擬信號， 電流/電壓轉換電路由電阻Rl組成，電阻Rl接到比較器UlA的同相端。本實用新型的M-BUS主站接收電路，在Rl上並連有濾波電容Cl、穩壓管DZ1。Cl 是濾波電容，濾除通信線上的雜波幹擾。DZl是穩壓管，防止從站數量過多或短路的時候使 BUS-D電壓過高而燒壞後面的元器件。工作原理主站接一個M-BUS從站時，M-BUS主機發送電路發送完數據後，總線電壓為傳號電壓在30V以上，流過通信迴路的電流為一個從站的傳號(邏輯電平「1」)電流 1.5mA。此時在 Rl 上的電壓降為UR1 = 1.5ι ΑΧ20Ω = 0.03V。單片機U2的19腳是單片機的ADC輸入腳。單片機U2使用內部的ADC電路採集 BUS-D的電壓。當採集到的數據連續2S內沒有變化的時候，認為當前線路穩定，並且沒有在通信過程中。單片機根據當前採集到的電壓計算應該輸出給UlA比較器的反相端的電壓 UBUS-REF = URl + 0. 2V。M-BUS從站返回數據的空號(邏輯電平「0」)電流為1廣20mA。因此選用 IOmAX 20 Ω =0. 2V作為UBUS-REF的上浮電壓。當從站返回邏輯電平」 1」的時候，比較器的反相端電壓UBUS-D= URl=O. 03V，同相端電壓BUS-REF = URl + 0. 2V = 0. 03V+0. 2V =0.23V，反相端電壓小於同相端電壓，U2A比較器的輸出為邏輯電平「1」。當從站返回邏輯電平」 0」的時候，假設從站空號電流為15mA。比較器的反相端電壓=UBUS-D= URl=15mAX20Q=0. 3V，同相端電壓不變UBUS_REF = 0. 23V。反相端電壓大於同相端電壓， 比較器的輸出為邏輯電平「0」。主站接64個M-BUS從站時，當迴路接入多個從站的時候，迴路電流增加，Rl上的電壓變大。Rl上的電壓降為UR1 = 1.5πιΑΧ64Χ20Ω = 1. 92V，單片機輸出的比較器反相端的電壓UBUS-REF = URl + 0. 2V = 1. 92V+0. 2V = 2. 12V。當某一個從站返回邏輯電平」 1」 的時候，比較器的反相端電壓URl = 1.5ι ΑΧ64Χ20Ω = 1. 92V，同相端電壓UBUS-REF = URl + 0. 2V = 2. 19V+0. 2V = 2. 12V，反相端電壓小於同相端電壓，U2A比較器的輸出為邏輯電平「1」。當從站返回邏輯電平」0」的時候，假設從站空號電流為15mA。比較器的反相端電壓UBUS-D= URl= (1. 5mAX63+15mA) Χ20Ω=2· 19V，同相端電壓不變UBUS-REF = URl + 0.2V = 2. 19V+0.2V = 2. 12V。反相端電壓大於同相端電壓，比較器的輸出為邏輯電平 「0」。
權利要求1.一種M-BUS主站接收電路，其特徵在於該電路包括電流監測單元、DA電路、比較器、 電流/電壓轉換電路，所述電流監測單元實時監測環路電流，所述DA轉換電路產生比較器的參考電壓，所述比較器對DA轉換電路產生的參考電壓和電流/電壓轉換電路產生的電壓進行比較，得出M-BUS電路上的電流變化，得到模塊返回數據。
2.根據權利要求1所述的M-BUS主站接收電路，其特徵在於所述電流監測單元由單片機U2動態檢測實時監測環路電流，並利用PWM實現DA電路，所述DA電路由R3和Ell組成， 把單片機U2產生的PWM信號變成模擬信號，所述電流/電壓轉換電路由電阻Rl組成，所述電阻Rl接到比較器UlA的同相端。
3.根據權利要求1或2所述的M-BUS主站接收電路，其特徵在於所述Rl上並連有濾波電容Cl、穩壓管DZl。
專利摘要本實用新型公開一種M-BUS主站接收電路，要解決的技術問題是提供一種穩定可靠，通訊波特率自適應的M-BUS主機接收電路。為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案包括電流監測單元、DA電路、比較器、電流/電壓轉換電路，所述電流監測單元實時監測環路電流，所述DA轉換電路產生比較器的參考電壓，所述比較器對DA轉換電路產生的參考電壓和電流/電壓轉換電路產生的電壓進行比較，得出M-BUS電路上的電流變化，得到模塊返回數據。
文檔編號H04L12/40GK202043122SQ20112015159
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者沈秀強, 肖存通, 黃永忠 申請人:浙江正泰中自控制工程有限公司