专利名称:MBus通讯技术应用在智能仪表上的节能电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种MBus通讯技术应用在智能仪表上的节能电路，主要由智能电源模块，MBus模块，控制模块，驱动模块，执行机构组成,各模块依次前后电连接。智能电源模块,由锂电池，二极管，三极管和滤波电容组成；MBus模块，采用仪表总线收发器集成芯片TSS721A,其将数据收发功能集成于一体；控制模块，系单片机芯片；驱动模块，由两对极性相反的三极管组成的推挽输出电路，起到功率放大作用，并实现对电机的正反向驱动；执行机构系由直流电机驱动的阀门。本实用新型节省了电池电能，降低了成本，延长了产品使用寿命,适用于采用MBus通信技术的智能仪表，尤其是采用电池供电的仪表。
【专利说明】MBus通讯技术应用在智能仪表上的节能电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种MBus通讯技术应用在智能仪表上节省电能的方法，尤其适用于采用电池供电的智能仪表系统中。
【背景技术】
[0002]目前，在低功耗智能仪表MBus通讯中，绝大多数设计方案都采用电池供电，由于电池容量有限，当系统存在像阀门这样由直流电机驱动的较大功耗执行机构时，电池难以维持长时间电能供应，导致产品更换电池次数增加，从而使产品成本升高，且在不能更换电池的系统中，电池使用寿命也直接限制了产品的使用寿命。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是解决现有低功耗智能仪表采用电池供电的不足，提供了一种采用MBus总线供电的技术，当产品接入MBus总线时自动切断电池电源，由MBus总线给系统供电，从而节省了电池电能，延长了产品使用寿命以及降低了成本。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:
[0005]本实用新型系一种将MBus通讯技术应用在智能仪表上的装置。其包括:智能电源模块，MBus模块，控制模块，驱动模块和执行机构，各模块及执行机构之间依次前后电连接。其电路结构如下:
[0006]1.智能电源模块。
[0007]该智能电源模块，由二极管、三极管和滤波电容组成，各元件之间依次前后电连接。在未接入MBus总线时，三极管导通系统电源由电池供给；当接入MBus总线时，三极管截止，断开电池，系统由MBus供电。
[0008]2.MBus 模块。
[0009]该MBus模块，主要由TSS721A仪表总线收发集成电路芯片组成。TSS721A满足仪表总线标准(EN1434-3)的单芯片收发器，内部接口电路可以适应仪表总线结构中主从机之间的不同电平，与总线的连接是无极性的，且支持使用光耦与从机间进行全电隔离。接收器有动态电平识别功能，片内集成3.3V稳压源。
[0010]3.控制模块。
[0011]该控制模块，主要由单片机构成，当系统接收到远程MBus指令后，控制阀门进行开、关动作。
[0012]4.驱动模块。
[0013]该驱动模块主要是由两对极性相反的三极管组成的推挽输出电路，起到功率放大作用，并且实现了电机正反向驱动。
[0014]5.执行机构。
[0015]该执行机构，是直流电机驱动阀门机构:当电机正转时，阀门机构开启；当电机反转时，阀门机构关闭。
[0016]下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明:
【附图说明】
[0017]图1是本实施例之远程阀门控制系统的整体结构框图；
[0018]图2是本实施例之智能电源模块原理框图；
[0019]图3是本实施例之MBus模块原理框图；
[0020]图4是本实施例之驱动模块原理框图。
【具体实施方式】
[0021]实施例一种在智能仪表上使用的节省电能的电路
[0022]图1显示了本实施例之远程阀门控制系统的电路原理。
[0023]该控制系统主要包含五个模块:智能电源模块，MBus模块，控制模块，驱动模块。执行机构各模块之间电连接。
[0024]MBus模块把接收到的远程命令，通过异步串口发送到控制模块，通过控制模块对命令判断后，将阀门动作命令发送到驱动模块，驱动模块根据阀门动作命令对阀门进行正反转控制。
[0025]1.智能电源模块
[0026]图2显示了智能电源模块的工作原理:J2是电池插座；D2是锗二极管防止电机启动和停止产生的反向电动势对电池造成反向充电；BV是电机驱动电源；Q1是9012三极管，对电池电源和MBus电源进行切换。未接入MBus总线时，VS端为低电平，Ql导通，由电池给系统供电；当接入MBus总线时，VS端为高电平，Ql截止，切断电池电源，由MBus总线给系统供电，UG端即为MBus电源输出端。C2?C5起到滤波作用。
[0027]2.MBus 模块
[0028]图3是本实施例之MBus模块的工作原理:Jl为MBus总线接口插座，R29、R30起到限流作用，TX、RX为TSS721A与控制模块异步通信的发送和接收端，R31、R32为上拉电阻。ClU C12、C13、C14为TSS721A外部匹配电容，R27、R28、R33为TSS721A的外部匹配电阻。UG为TSS721A芯片内部3.3V稳压电源输出端，PF端子为欠压指示输出端，VS为电池/总线供电模式切换端子。STC接外接电源维持电容。
[0029]3.控制模块。
[0030]该控制模块主要由单片机构成，根据接收到的远程MBus指令，控制阀门进行开、关动作。
[0031]4.驱动模块
[0032]图4显示本实施例之驱动模块的工作原理:当CTR_S+为高电平，CTR_S_为低电平时，Q4、Q6导通，Q5、Q7截止，M+为电源电压BV，M-接地，从而电机正转；当CTR_S+为低电平，CTR_S-为高电平时，Q4、Q6截止，Q5、Q7导通，M+接地，M-为电源电压BV，从而电机反转；
[0033]5.执行机构。
[0034]是由直流电机驱动的阀门，当电机正转时阀门开启，当电机反转时阀门关闭。
【权利要求】
1.MBus通讯技术应用在智能仪表上的节能电路，其特征在于，包括:智能电源模块，MBus模块，控制模块，驱动模块和执行机构，各模块及执行机构之间前后依次电连接； 所述智能电源模块，由锂电池，二极管，三极管和滤波电容组成，各元件之间前后依次电连接； 所述三极管(Ql)，对电池电源和MBus电源进行切换:未接入MBus总线时，由TSS721A芯片控制的VS端为低电平，三极管(Ql)导通，由电池给系统供电；当接入MBus总线时，电机驱动电源(VS)端为高电平，三极管(Ql)截止，切断电池电源，由MBus总线给系统供电，从而起到节省电池电能的作用； 所述MBus模块，采用仪表总线收发器集成芯片TSS721A，其将数据收发功能集成于一体； 所述驱动模块，由两对极性相反的三极管组成的推挽输出电路，起到功率放大作用，并实现对电机的正反向驱动； 所述执行机构，系由直流电机驱动阀门机构。2.根据权利要求1所述MBus通讯技术应用在智能仪表上的节能电路，其特征在于:所述控制模块，系单片机芯片。
【文档编号】H04L12-10GK204272155SQ201420773278
【发明者】靳磊, 关庆玺, 宁立红, 常义, 叶玉翠 [申请人]西安仓实电子科技有限公司