一种适用于MDB/ICP总线的简化通信电路的制作方法

本实用新型涉及一种适用于MDB/ICP总线的简化通信电路,属于通信技术领域。

背景技术：

MDB/ICP总线协议(Multi-Drop Bus/Internal Communication Protocol)的标准首先是由Coinco在美国可口可乐公司的指定下开发的。这个标准于1993年被NAMA协会采用；经过一个专门的工作组修订后，于1994年被EVMMA采用。第二阶段的非现金交易标准由Debitek代表NAMA开发，并于1994年被NAMA采用；EVMMA加入了一些兼容的指令后于1994年采用。MDB接口实际上是工作于9600波特率的主从型串行总线接口，所用的外围设备，例如投币器、纸币器、读卡器均为主机(VCM)即售货机控制器的从机。所有外围设备与售货机控制器之间的通信方式都一致。MDB是MDB/ICP协议(Multi-Drop Bus/Internal Communication Protocol)的简称；所述MDB/ICP总线简称为MDB总线。

目前，MDB/ICP总线协议(Multi-Drop Bus/Internal Communication Protocol)是欧洲售货机制造者协会制定的用于协调自动售货系统的主控制器(VMC)与多个外设之间通信的协议，目前传统的支持纸币现金支付的自动售货机在付款部分(售货机主板与硬币器/纸币器)均采用该通信协议。

例如，公开号为CN2864828Y的专利公开了一种带有非接触卡式MDB控制器的自动售货机，包括执行机构、主控系统，其中执行机构包括时间保持电路、供货系统和键盘；主控系统包括主控制器(VMC)、MDB总线和连接该主控制器和MDB总线的串口；所述自动售货机还包括与MDB总线连接并通过MDB总线控制主控制器的非接触卡式MDB控制器；所述MDB控制器包括读卡器、单片机(MCU)、存储销售信息的存储装置或连接采集通讯总线与MCU的通讯接口、MCU程序监控电路WATCHDOG、为MCU提供时钟的实时时钟电路(RTC)、存储程序和数据的EEPROM和连接MCU与MDB总线通讯的MDB接口；其中所述读卡器包括接收非接触卡的射频信号的天线、与天线连接的非接触卡读写模块。例如，公开号为CN2836108Y的专利公开了一种带有非接触卡式MDB控制器的自动咖啡机，包括执行机构、显示输入系统(1)、以及主控系统，其中执行机构包括咖啡研磨供应机构(4)、供水机构(8)、糖或其它速溶食品供应机构(5)、杯子储存和运送机构(6)和搅拌机构(7)；主控系统包括主控制器(VMC)、MDB总线和连接该主控制器和MDB总线的串口；所述自动咖啡机还包括非接触卡式MDB控制器(3)；所述MDB控制器包括读卡器、单片机(MCU)、存储销售信息的存储装置或连接采集通讯总线与MCU的通讯接口、MCU程序监控电路WATCHDOG、为MCU提供时钟的实时时钟电路(RTC)、存储程序和数据的EEPROM和连接MCU与MDB总线通讯的MDB接口；该控制器使自动咖啡机能够使用IC卡电子支付方式。

所以，目前传统的通信电路设计方案存在着电路结构相对较为复杂、成本较高、元件易损坏、通用性较差的缺点。传统的MDB/ICP总线电平转换电路所需的元件数量较多，因此其所占面积和成本均相对较高；在电路中存在有比较容易损坏的光耦元件，系统稳定度较低；同时，该电路的灵活性较差，仅适用于5V电路系统，若需要用于3.3V或1.5V系统还需要另外添加电平转换电路和独立电源，导致成本大大增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路。

本实用新型的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路采用一对单三极管非门电路来提供MDB/ICP总线所需的反相电平。所述MDB/ICP总线简称为MDB总线。

本实用新型的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路包括：VCM-TXD线、Slave-TXD线；所述VCM-TXD线是由MDB总线的主机向MDB总线的从机发送信号的信号线；所述Slave-TXD线是由MDB总线的从机向MDB总线的主机发送信号的信号线。

所述VCM-TXD线包括：TTL(Transistor-Transistor Logic)-TX端、TTL(Transistor-Transistor Logic)-RX端、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；所述TTL-TX端即TTL电平线的发送端，简称TTL-TX；所述TTL-RX端即TTL电平的接收端，简称TTL-RX。所述TTL-TX端通过第一电阻与第一三极管的基极连接；所述第一三极管的发射极通过第二电阻与电源VCC连接。所述第一三极管的发射极通过第四电阻与第二三极管的基极连接；所述第二三极管的集电极通过第三电阻与电源VCC连接；所述第二三极管的集电极为TTL-RX端。所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的发射极分别接地。

所述Slave-TXD线包括：TTL-RX端、TTL-TX端、第五电阻、GND端；所述TTL-TX端即TTL电平线的发送端，简称TTL-TX；所述TTL-RX端即TTL电平的接收端，简称TTL-RX。电源VCC通过所述第五电阻与所述TTL-RX端、所述TTL-TX端连接。

所述MDB总线的主机称为VCM设备，所述MDB总线的从机称为Slave设备；所述MDB/ICP总线简称为MDB总线。规定由MDB总线的主机向MDB总线的从机发送信号的信号线称为VCM-TXD线，也就是MDB标准5P接口的3号线。而由MDB总线的从机向MDB总线的主机发送信号的信号线称为Slave-TXD线，也就是MDB标准5P接口的1号线。为了提高MDB总线的抗干扰能力，MDB总线规定使用差分电平来传送信号。所述VCM-TXD线采用反向电平来传送信号，也就是以高电平作为逻辑“0”，以低电平作为逻辑“1”。所述Slave-TXD线采用正常电平来传送信号，以高电平为逻辑“1”，以低电平为逻辑“0”。在VCM-TXD线的两端设置三极管单管非门电路，使VCM-TXD线以反向电平的形式传送信息。由于Slave-TXD线采用标准电平进行通信，无需进行电平转换，因此使用直接相连的方式。为了提高抗干扰能力，提高传输距离，因此需要在Slave-TXD线上添加一个上拉电阻，所述上拉电阻的取值大小根据MDB总线的线缆长度来确定。对于1米以内的MDB总线，使用1kΩ的上拉电阻即能满足要求。本实用新型的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路在使用时，只需要更换不同阻值的限流电阻即能满足不同MDB总线长度的使用要求，即只需要改变第一电阻和第四电阻的阻值就能满足不同MDB总线线缆长度的使用要求。

本实用新型的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路的优点是不但能够减少元件的数量、提高电路可靠性、节约成本，同时还具有良好的可扩展性和适应性。

附图说明

图1是本实用新型所述适用于MDB/ICP总线的简化通信电路的电路结构示意图；

图2是MDB/ICP总线的电平标准示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。如图1所示，MDB总线的主机称为VCM设备，MDB总线的从机称为Slave设备；所述MDB/ICP总线简称为MDB总线。规定由MDB总线的主机向MDB总线的从机发送信号的信号线称为VCM-TXD线，也就是MDB标准5P接口的3号线。而由MDB总线的从机向MDB总线的主机发送信号的信号线称为Slave-TXD线，也就是MDB标准5P接口的1号线。为了提高MDB总线的抗干扰能力，MDB总线规定使用差分电平来传送信号。如图2所示，所述VCM-TXD线采用反向电平来传送信号，也就是以高电平作为逻辑“0”，以低电平作为逻辑“1”。所述Slave-TXD线采用正常电平来传送信号，以高电平为逻辑“1”，以低电平为逻辑“0”。具体实施方式为，在VCM-TXD线的两端设置三极管单管非门电路，使VCM-TXD线以反向电平的形式传送信息。由于Slave-TXD线采用标准电平进行通信，无需进行电平转换，因此使用直接相连的方式。为了提高抗干扰能力，提高传输距离，因此需要在Slave-TXD线上添加一个上拉电阻，所述上拉电阻的取值大小根据MDB总线的线缆长度来确定。对于1米以内的MDB总线，使用1kΩ的上拉电阻即能满足要求。

本实用新型的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路在使用时，只需要更换不同阻值的限流电阻即能满足不同MDB总线长度的使用要求，即只需要改变图1中的第一电阻R1和第四电阻R4的阻值就能满足不同MDB总线线缆长度的使用要求。在本实用新型的实施例中，如图1所示的电路的第一三极管Q1和第二三极管Q2选用8050三极管；也能根据MDB总线长度来选择确定三极管的型号，所述8050三极管的放大倍数β为30-100，设为80，根据MDB/ICP总线标准，VCM设备需提供不少于100ma的总线驱动电流，具体详见国家自动机械销售协会(NAMA)和欧洲售货机协会(EVA)官方提供的MDB/ICP技术手册，因此需提供1.25ma的基极电流。基极与发射极的劫电压Vbe取0.7V，则限流电阻第一电阻R1的计算公式为：

$R_1=\frac{\left(V_{in}-0.7\right)}{1.25}$

其中，V_in为MDB/ICP总线设备的电平标准，V_in与所选用的主控制器的电源电压相等。R5为Slave端上拉电阻，R5的电阻值根据MDB/ICP总线线缆长度进行调整确定。因此，本实用新型的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路具有良好的扩展性和较高的稳定性并大大降低了成本同时也缩小了体积。

本实用新型的适用于MDB/ICP总线的简化通信电路具体工作过程如下：

如图1所示，在电路工作时，来自VCM设备的普通电平信号，从所述VCM-TXD线的TTL-TX端输入，所述TTL-TX端即TTL电平线的发送端，经过由第一三极管Q1构成的单管非门电路将其电平反转，即高电平变为低电平，低电平变为高电平，并将电平反转的信号送入所述VCM-TXD线进行传输。信号传输到Slave-TXD线后，先经过限流保护电阻第四电阻R4，然后经过由第二三极管Q2构成的单管非门电路进行电平反转，将反向电平信号还原为标准电平信号之后将还原的信号由Slave-TXD线的TTL-RX端发送给Slave设备，所述TTL-RX端即TTL电平的接收端。所述Slave-TXD线上采用标准电平进行传输，无需进行电平转换，因此使用直接连接的方式。为了提高信号传输距离，在Slave-TXD线上添加了一个上拉电阻R5。R5的取值根据MDB总线的线缆长度进行调整。若MDB总线的线缆长度过短，为保护Slave设备，在不影响MDB总线通信的前提下在Slave-TXD线上串联一个限流保护电阻。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围内。