>[0037]Q19和Q21的门极接单片机。Q19对应的是+42V电压，Q21对应的是+30V的电压，主控模块3内置的单片机接收所述上位机传来的信号，并做相应处理，再通过控制Q19和Q21来切换MBUS总线电压信号，从而完成信号的转换和传输。
[0038]设备上电后，PICP12端输出高电平，Q21导通，使Q21的源极电平被拉低，既Q22的门极电压被拉低，导致Q22也导通，所以，Q22源极的电压即为+30V，也就是二极管D32的前端电压为+30V，而其后端的电压要由PICP13控制的那一路所决定，PICP13输出的信号是所述上位机传出的指令经过主控模块3内置的单片机处理而得来的。
[0039]当PICP13 = O时，Q19截止，Q20的门极为高电平，Q20也截止，此时D30的前段的电压为零，所以VMBUS+ = +30V。由于总线的另一根记做MBUS-的接地，所以此时两总线间的压差为+30V，既通过总线发出一位” O”。
[0040]当PICP13 = I时，Q19导通，Q20的门极为低电平，Q20也导通，此时D30的前段的电压为+42V，所以VMBUS+ = +42V。由于总线的另一根记做MBUS-的接地，所以此时两总线间的压差为+42V，既通过总线发出一位” I”。
[0041]所述MBUS接收单元72用于接收所述远端智能表计返回的数据，经电路判断送回主控模块3内置的单片机处理之后，通过所述接口电路5返回至所述上位机。
[0042]如图6所示，从所述远端智能表计传输来的信号采用电流值的变化来表示，即由所述远端智能表计发送的数据码流是一种电流脉冲序列，通常用1.5mA的电流值表示逻辑“1”，当传输“O”时，由所述远端智能表计控制可使电流值增加11?20mA。在稳态时，线路上的值为持续的“ I”状态。当所述远端智能表计接收信号时，其电流应处于稳态“ I”，在接收信号时，其电压值的变化所导致的电流变化不应超过0.2% /V。
[0043]RllU Rl 12、Rl 13和Rl 14为电流采样电阻，根据MBUS通讯原理，所述远端智能表计传回信号是以电流的方式传回，此处将电流信号转变为电压信号，易于检测。当接入MBUS总线时，通过比较器U8，电容Cll检测总线电压，利用所述主控模块3内置的单片机1 口检测U7的7脚的状态判定是否Cll电压已经到达基准电压，当检测到7脚的状态为低电平时，说明10脚已达到基准电压。电容Clll中存储的电压长时间保持恒定，当比较器检测到一个小的电压，它就能恢复辨别出来的信号，同时还有益于消除总线上的高频干扰信号。
[0044]如图5所示，所述MBUS接口 73通过双绞线连接所述远端智能表计，从而实现了数据的转换和传输功能。
[0045]在一些说明性的实施例中，一种嵌入式M-BUS智能集中器还包括保护模块8，所述保护模块8包括用于检测所述MBUS通讯模块7过载和短路的检测单元81，以及短路保护电路82，还包括用于指示所述MBUS通讯模块7短路和过载情况的指示单元83。
[0046]所述短路保护电路82如图7所示，当两根总线短接时，经图中左半部分进行处理，使得Q16导通，此时短路电流流经R46与D16，由于短路电流较大，所以此处R46与D16都选的大功率器件。同时，检测到总线短路时，所述控制模块3内置单片机会发出一个控制信号，点亮红色信号灯，提示此时总线短路了。所述检测单元81和指示单元83内置的电路如图8所示，上面的U8B是总线的短路检测，正常状态下所述主控模块3内置的单片机从PICP18处检测到的应该是高电平，认为无短路故障；当单片机连续η次，具体次数由单片机程序决定，从PICP18处检测到低电平，即认为此时MBUS总线处于短路状态，所述主控模块3内置的单片机发出控制信号，点亮短路指示灯。图8中的U8C为MBUS总线过载检测。正常状态下，U8C的8脚上的电压应小于U8C的9脚的基准电压值，U8C的14脚输出的是高电平，过载指示灯不亮。反之，当总线上的远端智能标记数量超过了产品要求，U8C的8脚上的电压就会大于U8C的9脚的基准电压值，U8C的14脚输出的就是低电平，过载指示灯亮起。
[0047]在一些说明性的实施例中，所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器还包括RS-232/TTL电平转换电路，用于所述上位机的RS-232电平与所述主控模块内置的单片机TTL电平转换。
[0048]如图9所示，RS232是用正负电压来表示逻辑状态的，与TTL电路采用高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，必须在RS232电路域TTL电路之间进行电平和逻辑关系的转换，使用MAX202，使用方便，只需几个外围电容即可正常工作。
[0049]在一些说明性的实施例中，所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器还包括为所述嵌入模块I提供工作电压的第一电源模块9，第一电源模块9为高性能稳压电路，支持DC9?24V输入电源支持反接、抗脉冲群、抗雷、抗静电等保护。
[0050]所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器还包括第二电源模块10，如图10所示，在电源接入端进行了电源防反接设计，避免了现场施工接线时误将电源反接，造成设备损坏。在较主要电源前端都串联接入电感，滤除电源中不必要的干扰，增强系统工作的稳定性，且将接入电源分成两路，一路供MBUS通讯模块7使用，一路供所述主控模块3、接口电路5和保护模块8其余使用，前端L10，Lll都起到了滤除干扰的作用。
[0051]优选的，在需要变压的部分，可使用精密的电源管理芯片，如图11和图12所示，图11中电源+42V接入LM2575输入端，输出稳定的30V供MBUS通讯模块7电压使用，图12中也是+42V接入LM2574的输入端，搭配芯片的外围电路，输出稳定的+12V，为单片机及信号接口转换等芯片提供稳定工作的电源。
[0052]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种嵌入式M-BUS智能集中器，其特征在于，包括嵌入模块和主控模块，所述嵌入模块内置有以ARM9处理器为核心的工控板，所述工控板通过触摸屏接口外接控制面板； 所述主控模块经接口电路与上位机相连接，所述主控模块内置有用于将所述上位机发送的指令转换成远端智能表计所需MBUS信号的单片机，所述主控模块通过MBUS通讯模块与所述远端智能表计进行数据传输，所述MBUS通讯模块包括用于发送处理过的上位机指令的MBUS发送单元、用于接收所述远端智能表计的返回数据的MBUS接收单元和MBUS接P ; 还包括用于保护所述MBUS通讯模块的保护模块，所述保护模块包括用于检测所述MBUS通讯模块过载和短路的检测单元，以及短路保护电路。2.根据权利要求1所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器，其特征在于，还包括为所述嵌入模块提供工作电压的第一电源模块，以及第二电源模块，所述第二电源模块将接入电源分成两路，一路连接至所述MBUS通讯模块，另一路连接至所述主控模块、接口电路和保护丰旲块。3.根据权利要求1所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器，其特征在于，所述嵌入模块通过RS232串口连接至所述主控模块。4.根据权利要求1所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器，其特征在于，所述MBUS接口通过双绞线连接至所述远端智能表计。5.根据权利要求1所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器，其特征在于，所述保护模块还包括用于指示所述MBUS通讯模块短路和过载情况的指示单元。6.根据权利要求1所述的一种嵌入式M-BUS智能集中器，其特征在于，还包括用于所述上位机的RS-232电平与所述主控模块内置的单片机TTL电平转换的RS-232/TTL电平转换电路。
【专利摘要】本实用新型提供一种嵌入式M-BUS智能集中器，包括嵌入模块和主控模块，嵌入模块内置有以ARM9处理器为核心的工控板，工控板通过触摸屏接口外接控制面板；主控模块经接口电路与上位机相连接，主控模块内置有用于将上位机发送的指令转换成远端智能表计所需MBUS信号的单片机，主控模块通过MBUS通讯模块与远端智能表计进行数据传输，MBUS通讯模块包括MBUS发送单元、MBUS接收单元和MBUS接口；还包括用于保护所述MBUS通讯模块的保护模块，所述保护模块包括检测单元和短路保护电路。起到承上启下的连接作用，向下通过MBUS通讯模块发送上位机传来的指令和接收远端智能表计返回的数据，向上接收上位机的指令和返回上位机所需的数据，采集MBUS数据之后自动进行解码。
【IPC分类】G08C19/00
【公开号】CN204856878
【申请号】CN201520415342
【发明人】吴斌, 李方彬
【申请人】北京金汇泽枫测控技术有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年6月17日