一种TC-BUS电子远传水表电路的制作方法

一种tc
‑
bus电子远传水表电路
技术领域
1.本发明涉及电子远传水表技术领域，尤其涉及一种tc
‑
bus电子远传水表电路。


背景技术：

2.电子远传水表已取代传统机械水表成为用水计量的主流。目前电子远传水表的有线通讯方式主要为rs485、m
‑
bus两种。rs485水表由于rs485总线传输对线材要求过高、传输距离短、负载节点能力弱、电磁兼容性差，严重影响水表集抄的范围、数量以及数据的准确度。m
‑
bus水表采用m
‑
bus总线克服了rs485水表的诸多不足，但是成本较高，不同厂商采集器与mbus水表使用中存在烧表问题。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种tc
‑
bus电子远传水表电路，包括tc
‑
bus通讯电路、mcu主控电路、dc
‑
dc降压电路、ldo降压电路、ble蓝牙电路、水表阀控电路、水表计量电路、电池供电电路。实现水表集抄采用tc
‑
bus总线通讯以及蓝牙本地调试，从而实现水表集抄的更高节点供电能力，提高水表在远距离传输下数据可靠性，方便水表表计的现场人员安装调试以及用户及时查询表计用水信息。
4.进一步的，tc
‑
bus通讯电路，从外部采集器取电给tc
‑
bus水表供电，并实现tc
‑
bus水表与外部采集器之间的通讯，同时将tc
‑
bus转换为ttl串口与mcu主控电路通讯；
5.mcu主控电路，对水表计量电路采集信号进行分析，操作水表阀控电路驱动基表阀门，监控tc
‑
bus总线供电状态并对运行异常信息进行上报，控制dc
‑
dc降压电路的运行状态，与ble蓝牙电路通讯配置mcu的相关参数；
6.dc
‑
dc降压电路，对tc
‑
bus通讯电路取电电压降压，用于水表阀控电路供电；
7.ldo降压电路，对tc
‑
bus通讯电路取电电压降压用于tc
‑
bus水表主控电路、ble蓝牙电路供电；
8.ble蓝牙电路，用于水表本地信息维护、升级方式，与蓝牙终端设备通讯配置tc
‑
bus水表计量、阀控等参数；
9.水表阀控电路，通过dc
‑
dc降压电路从tc
‑
bus总线取电驱动基表执行器实现水表阀门打开、关闭，不需要使用电池电源或ldo降压电路电源；
10.水表计量电路，采集来自水表基表传感器的脉冲信号；
11.电池供电电路，通过二极管vd3与从tc
‑
bus总线取电的ldo降压电路电源隔离，在tc
‑
bus总线为水表供电时，不为mcu主控电路、ble蓝牙电路、水表计量电路供电；
12.其中，tc
‑
bus通讯电路与dc
‑
dc降压电路、ldo降压电路连接，同时与muc主控电路通过ttl引脚连接；dc
‑
dc降压电路与水表阀控电路连接；ldo降压电路与电池供电电路与mcu主控电路、ble蓝牙电路、水表计量电路连接；mcu主控电路通过与ble蓝牙电路连接，与水表计量电路连接，与水表阀控电路连接，与tc
‑
bus通讯电路连接。
13.进一步地，所述dc
‑
dc降压电路从tc
‑
bus总线取电，只有在收到阀控命令并在执行
阀控期间才打开，其他情况为关闭状态。进一步地，所述mcu主控电路通过电阻分压方式采集电阻r2、r9之间的电压vbus识别tc
‑
bus总线是否供电。
14.进一步地，所述ldo降压电路将tc
‑
bus总线电压稳压为5v，由电阻r6、三极管vt1、以及稳压管n2组成。
15.进一步地，所述tc
‑
bus通讯电路将tc
‑
bus总线电压一路经芯片d3整流输出电压为dc
‑
dc降压电路、ldo降压电路提供输入电压，另一路经芯片d1、d2与mcu进行通讯，并且前端输入有tc
‑
bus防护器。
16.进一步地，所述tc
‑
bus通讯电路中芯片d2型号为tc001b。
17.进一步地，所述tc
‑
bus通讯电路tc
‑
bus防护器由热敏电阻rt1、tvs管vp1两个器件组成，tc
‑
bus总线先经过rt1限流保护再被vp1限压保护后再为水表供电。
18.本发明的有益技术效果：实现电子远传水表采用tc
‑
bus总线技术，保证远距离传输时的数据可靠性，提高水表集抄的负载节点能力，同时降低水表总线电路的成本，远优于目前rs485、m
‑
bus总线水表方案；实现采用手机等蓝牙设备对水表的参数配置以及数据查询，方便现场人员对水表的调试安装以及用户及时查询表计用水信息，满足了现在智能水表的需求。
附图说明
19.图1是本发明tc
‑
bus电子远传水表电路的整体电路结构示意图。
20.图2是本发明tc
‑
bus电子远传水表电路的电池供电电路原理图。
21.图3是本发明tc
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bus电子远传水表电路的ldo降压电路原理图。
22.图4是本发明tc
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bus电子远传水表电路的dc
‑
dc降压电路原理图。
23.图5是本发明tc
‑
bus电子远传水表电路的tc
‑
bus通讯电路原理图。
具体实施方式：
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
25.如图1所示，一种tc
‑
bus电子远传水表电路，包括tc
‑
bus通讯电路，从采集器取电给tc
‑
bus水表供电，并实现tc
‑
bus水表与采集器之间的通讯；mcu主控电路，采集tc
‑
bus水表的计量数据并控制开、关阀门，监控电源电路供电状态并对运行异常信息进行上报，通过与ble蓝牙电路通讯配置相关参数；dc
‑
dc降压电路，对tc
‑
bus通讯电路取电电压降压用于tc
‑
bus水表阀控电路供电；ldo降压电路，对tc
‑
bus通讯电路取电电压降压用于ble蓝牙电路与tc
‑
bus水表主控电路供电；ble蓝牙电路，与手机等蓝牙终端设备通讯配置tc
‑
bus水表计量、阀控等参数；水表阀控电路，驱动水表执行器实现水表阀门打开、关闭；水表计量电路，采集计量传感器的脉冲信号；电池供电电路，在tc
‑
bus总线不供电时，为tc
‑
bus水表供电。其连接关系为：tc
‑
bus通讯电路与dc
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dc降压电路、ldo降压电路连接为其供电，并与muc主控电路通过ttl连接进行通讯；dc
‑
dc降压电路与水表阀控电路连接并为其供电；ldo降压电路与电池供电电路与mcu主控电路、ble蓝牙电路、水表计量电路连接并为其供电；mcu主控电路通过与ble蓝牙电路连接实现蓝牙通讯，与水表计量电路连接采集计量脉冲信号，与
水表阀控电路连接控制阀门状态，与tc
‑
bus通讯电路连接将数据上传采集器。
26.如图2所示，所述电池供电电路通过二极管vd3与从tc
‑
bus总线取电的ldo降压电路电源隔离，防止ldo降压电路电源反灌电池充电，导致锂亚电池损坏；由于ldo降压电路电压高于电池电压，从而也实现电池供电电路在tc
‑
bus总线为水表供电时，不为mcu主控电路、ble蓝牙电路、水表计量电路供电。
27.如图3所示，所述ldo降压电路由电阻r6、三极管vt1、以及稳压管n2组成，将tc
‑
bus总线电压稳压为5v；通过二极管vd1、vd2阻止在tc
‑
bus总线不供电时电池反灌电流到稳压管n2，减少电池电量损失；通过电阻分压方式将电阻r2、r9之间的电压vbus反馈给mcu主控电路以识别tc
‑
bus总线是否供电。
28.如图4所示，所述dc
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dc降压电路从tc
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bus总线取电电压tc
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bus给电源芯片n1供电，输出电压mot_vcc给水表阀控电路供电；mcu主控电路通过控制dc
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dc降压电路中mos管vt2的g极电压dc
‑
dc
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dtr来打开或关闭dc
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dc降压电路的输出，从而实现只有在收到阀控命令并在执行阀控期间dc
‑
dc降压电路才输出电压给，其他情况为关闭状态，进而实现开关电源对总线通讯的不产生干扰，同时降低总线消耗电流。
29.如图5所示，所述tc
‑
bus通讯电路的前端输入有tc
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bus防护器，从tc
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bus总线取电先经过rt1限流保护再被vp1限压保护后再为水表供电，防止tc
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bus水表误接220v供电烧表；tc
‑
bus总线取电经过tc
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bus防护器后一路经芯片d3整流输出电压为dc
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dc降压电路、ldo降压电路提供输入电压，另一路经芯片d1整流给型号为tc001b的tc
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bus通讯芯片d2供电。tc
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bus通讯电路的芯片d2的第2引脚sin解调tc
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bus总线电压压降将来自采集器的报文通过其第7引脚rxd发送给mcu主控电路；芯片d2第4引脚txd接收来自mcu主控电路的报文时，通过第2引脚sin下拉20ma电流调制发送给采集器。
30.本发明实现了一种基于tc
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bus总线技术的电子远传水表，保证远距离传输时的数据可靠性，提高水表集抄的负载节点能力，同时降低水表总线电路的成本，远优于目前rs485、m
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bus总线水表。
31.上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。