專利名稱：M-bus/無線智能多協(xié)議終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及抄表領(lǐng)域，具體地說涉及到一種M-BUS/無線智能多協(xié)議終端。
背景技術(shù)：
M-BUS總線系統(tǒng)是歐洲專為家用儀表數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的總線，是一種用于水表、電 表、氣表、熱表等各種測量裝置的自動抄表總線結(jié)構(gòu)，它至今已成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)，目前大部分 公司的遠(yuǎn)傳抄表系統(tǒng)中所用的M-BUS抄表方案均是采用TI公司的M-BUS接口電路板，TI公 司提供的M-BUS接口方案如下主站應(yīng)該通過電平變化的方式傳送位信息，數(shù)據(jù)發(fā)送傳號 (邏輯電平為“1”)電壓24V 36V，空號(邏輯電平為“0”)電壓總線電壓應(yīng)大于12V。 從站應(yīng)通過電流大小的變化傳送信息，傳號(邏輯電平為“1”)電流0mA 1.5mA，空號 (邏輯電平為“0”)電流在傳號電流的基礎(chǔ)上增加約IlmA 20mA。并且M-BUS在發(fā)送電 路上需提供正、負(fù)電壓，該方案電路復(fù)雜，成本也較高，并不太適合大眾化抄表器的使用。目前我公司運用此種總線結(jié)構(gòu)，簡化M-BUS模塊發(fā)送電路并組建遠(yuǎn)傳集中抄表網(wǎng) 絡(luò)，系統(tǒng)具有可靠性強(qiáng)、成本較低、維護(hù)簡便等優(yōu)點。M-BUS總線有效的解決了樓宇抄表的技 術(shù)和施工難題，但是大區(qū)抄表系統(tǒng)和樓宇抄表系統(tǒng)的對接方式和關(guān)鍵設(shè)備仍然是困擾遠(yuǎn)傳 抄表行業(yè)健 康穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備之一，主要問題在于M-BUS抄表樓宇集中器 和大區(qū)系統(tǒng)的無線通信方式和穩(wěn)定性，行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的無線系統(tǒng)大多出現(xiàn)冬天低溫、夏天高 溫通信部穩(wěn)定、誤碼率高以及長期穩(wěn)定性差和功耗大的技術(shù)難題。為了解決以上行業(yè)技術(shù)難題和為遠(yuǎn)傳抄表行業(yè)提供關(guān)鍵設(shè)備，我公司專門組織 技術(shù)人員攻關(guān)研發(fā)了 M-BUS/無線智能多協(xié)議終端，本系統(tǒng)工作于UHF (特高頻段)，采用 FSK(頻移鍵控)調(diào)制方式，具有誤碼率低、抗電磁干擾、低功耗、高靈敏度以及可達(dá)500Kbs 數(shù)據(jù)傳輸率等優(yōu)點。

實用新型內(nèi)容為了解決以上技術(shù)難題，本實用新型提供一種M-BUS/無線智能多協(xié)議終端。本實用新型為了解決其技術(shù)難題所采取的技術(shù)方案為M-BUS/無線智能多協(xié)議終端，整個電路由電源部分、升壓電路、電源控制檢測電 路、M-BUS發(fā)送電路、M-BUS接收電路、M-BUS轉(zhuǎn)無線信號接口電路。其特征是M_BUS發(fā)送 電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R9、電阻R22、三極管Ql、三極管Q2、三極管 Q4以及穩(wěn)壓二極管Zl組成，其中電阻Rl的一端接36V電壓，Rl的另一端接于三極管Ql的 基極，三極管Ql的集電極亦接36V電壓，電阻R2并聯(lián)R22后接Ql的發(fā)射極；三極管Ql的 基極經(jīng)穩(wěn)壓二極管Zl后接至三極管Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接地，Q2集電極接于電阻R9 的一端，R9的另一端接地，同時R9與電阻R3串聯(lián)后接于三極管Q4的集電極，Q4的射極接 地，Q4的基極經(jīng)電阻R4接于單片機(jī)的TXD端口。M-BUS/無線智能多協(xié)議終端抄表過程及原理如下所述系統(tǒng)進(jìn)行抄表時，電源部分由兩節(jié)鋰電池供電，可提供7. 2V的電壓，經(jīng)穩(wěn)壓芯片CE6209穩(wěn)壓至3. 3V后，向控制模塊、功能模塊提供穩(wěn)定的工作電壓，經(jīng)升壓芯片33063升 壓至36V向M-BUS抄表模塊提供電源。抄表時，單片機(jī)的TXD引腳為高電平，當(dāng)單片機(jī)向主 設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時單片機(jī)通過TXD引腳向外發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)TXD為高電平時，三極管Q4飽和導(dǎo) 通這時電流經(jīng)過電阻R3、電阻R9并且在電阻R9上出現(xiàn)一個電壓令三極管Q2也飽和導(dǎo)通， 這時穩(wěn)壓二極管Zl起到了穩(wěn)壓作用，令三極管Ql的工作狀態(tài)由深度飽和轉(zhuǎn)向淺飽和，即 在M-BUS的供電電壓上有一個低電平出現(xiàn)，即實現(xiàn)了從設(shè)備發(fā)送功能。當(dāng)設(shè)備接收數(shù)據(jù)時 工作過程如下，比較器U2A的同相端由電阻R7和電阻Rll分壓而實現(xiàn)了接收器的一個閾值 電壓，而由于電容C6的存在會在同相端出現(xiàn)一個穩(wěn)定的直流電平，而反相端則時刻監(jiān)控到 M-BUS總線上的微小電平變化，而來接受數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)信號向無線模 塊來實現(xiàn)向上位機(jī)傳輸無線數(shù)據(jù)。本實用新型的有益效果是 (1)本實用新型專利M-BUS/無線智能多協(xié)議終端解決了 M-BUS總線在大區(qū)抄表時 所需要在樓宇長距離布線施工問題。(2)本實用新型專利M-BUS/無線智能多協(xié)議終端實現(xiàn)方便，且極具智能化，組網(wǎng)
可靠方便。(3)本實用新型專利M-BUS/無線智能多協(xié)議終端徹底解決了抄表難的問題，且成 本較低。

附圖1為本實用新型M-BUS/無線智能多協(xié)議終端M-BUS發(fā)送電路原理圖附圖2為本實用新型M-BUS/無線智能多協(xié)議終端信號流向示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的描 述。M-BUS/無線智能多協(xié)議終端，整個電路由電源部分、升壓電路、電源控制檢測電 路、M-BUS發(fā)送電路、M-BUS接收電路、M-BUS轉(zhuǎn)無線信號接口電路。其特征是M_BUS發(fā)送 電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R9、電阻R22、三極管Ql、三極管Q2、三極管 Q4以及穩(wěn)壓二極管Zl組成，其中電阻Rl的一端接36V電壓，Rl的另一端接于三極管Ql的 基極，三極管Ql的集電極亦接36V電壓，電阻R2并聯(lián)R22后接Ql的發(fā)射極；三極管Ql的 基極經(jīng)穩(wěn)壓二極管Zl后接至三極管Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接地，Q2集電極接于電阻R9 的一端，R9的另一端接地，同時R9與電阻R3串聯(lián)后接于三極管Q4的集電極，Q4的射極接 地，Q4的基極經(jīng)電阻R4接于單片機(jī)的TXD端口。電源部分由兩節(jié)鋰電池可提供7. 2V的電壓，一路經(jīng)穩(wěn)壓芯片CE6209穩(wěn)壓至 3. 3V向控制模塊、功能模塊提供穩(wěn)定的工作電壓，穩(wěn)壓芯片輸入端接7. 2V電源，并經(jīng)電容 C2接至地，輸出端經(jīng)電解電容E1、電容C3后接后續(xù)設(shè)備，一路經(jīng)場效應(yīng)管Q5、電容R4后送 至升壓芯片33063的輸入端，單片機(jī)的PBO端口為一個電源控制端，開始抄表時，PBO端口 至高電平，PBO端經(jīng)電阻R12接至三極管Q3的基極，同時電阻R13接于Q3的基極和發(fā)射極 之間，Q3的發(fā)射極接地。IR型場效應(yīng)管Q5的漏極接電阻R15后接入電壓檢測芯片BU4822 的輸入端，同時電阻R15的另一端與電阻R16相連接，同時電阻R16并聯(lián)電容C4后接地，電壓檢測芯片的輸出端口接單片機(jī)的PD6端口 。M-BUS通信模塊與TTL電平轉(zhuǎn)換電路原理為當(dāng)單片機(jī)向主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時單片 機(jī)通過TXD引腳向外發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)TXD為高電平時Q4飽和導(dǎo)通這時電流經(jīng)過R3、R9并且在 R9上出現(xiàn)一個電壓令Q2也飽和導(dǎo)通，這時穩(wěn)壓二極管Zl起到了穩(wěn)壓作用令Ql三極管的工 作狀態(tài)由深度飽和轉(zhuǎn)向淺飽和，即在M-BUS的供電電壓上有一個低電平出現(xiàn)，即實現(xiàn)了從 設(shè)備發(fā)送功能。當(dāng)設(shè)備接收數(shù)據(jù)時工作過程如下，比較器U2A的同相端由電阻R7和Rll分 壓而實現(xiàn)了接收器的一個閾值電壓，而由于C6的存在會在同相端出現(xiàn)一個穩(wěn)定的直流電 平，而反相端則時刻監(jiān)控到M-BUS總線上的微小電平變化，而來接受數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)接收到 數(shù)據(jù)后由PC4 口提供時鐘信號PC5空提供數(shù)據(jù)信號向CCllOO模塊來實現(xiàn)向上位機(jī)傳輸無 線數(shù)據(jù)。本實用新型專利中M-BUS接收電路的應(yīng)用屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)， 在此不再贅述。
權(quán)利要求1. M-BUS/無線智能多協(xié)議終端，整個電路由電源部分、升壓電路、電源控制檢測電路、 M-BUS發(fā)送電路、M-BUS接收電路、M-BUS轉(zhuǎn)無線信號接口電路，其特征是:M_BUS發(fā)送電路由 電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R9、電阻R22、三極管Ql、三極管Q2、三極管Q4以及 穩(wěn)壓二極管Zl組成，其中電阻Rl的一端接36V電壓，Rl的另一端接于三極管Ql的基極，三 極管Ql的集電極亦接36V電壓，電阻R2并聯(lián)R22后接Ql的發(fā)射極；三極管Ql的基極經(jīng)穩(wěn) 壓二極管Zl后接至三極管Q2的集電極，Q2的發(fā)射極接地，Q2集電極接于電阻R9的一端， R9的另一端接地，同時R9與電阻R3串聯(lián)后接于三極管Q4的集電極，Q4的射極接地，Q4的 基極經(jīng)電阻R4接于單片機(jī)的T)(D端口。
專利摘要本實用新型專利M-BUS/無線智能多協(xié)議終端，抄表時，單片機(jī)TXD腳為高電平，當(dāng)單片機(jī)向主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時單片機(jī)通過TXD腳向外發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)TXD為高電平時，三極管Q4飽和導(dǎo)通這時電流經(jīng)過電阻R3、R9并且在電阻R9上出現(xiàn)一個電壓令三極管Q2也飽和導(dǎo)通，這時穩(wěn)壓二極管Z1起到了穩(wěn)壓作用，令三極管Q1的工作狀態(tài)由深度飽和轉(zhuǎn)向淺飽和，即在M-BUS的供電電壓上有一個低電平出現(xiàn)，即實現(xiàn)了從設(shè)備發(fā)送功能。當(dāng)設(shè)備接收數(shù)據(jù)時，比較器U2A的同相端由電阻R7和電阻R11分壓而實現(xiàn)了接收器的一個閾值電壓，而由于電容C6的存在會在同相端出現(xiàn)一個穩(wěn)定的直流電平，而反相端則時刻監(jiān)控到M-BUS總線上的微小電平變化，而來接受數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)向無線模塊來實現(xiàn)向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。
文檔編號G08C17/02GK201876983SQ20102054260
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者董意德, 袁金龍, 費戰(zhàn)波 申請人:河南新天科技股份有限公司