[发明专利]M-Bus主机电路

说明书

本发明公开了一种M‑BUS主机电路。其包括总线驱动电路和回送信号提取电路，所述回送信号提取电路与所述总线驱动电路的MBUS‑端连接。本发明的M‑BUS主机电路利用三极管构成可调的电压驱动器驱动总线，增强了总线的驱动能力，提高了总线的负载能力；采用简化的回送信号提取电路降低了成本，同时减小了电流采样电阻阻值，从而减少了采样电阻上的能量浪费，进一步保证了总线的驱动能力；通过在总线驱动电路中加入总线电源开关模块，使得总线可选的进行开关，减少了能量浪费。

技术领域

本发明属于水、气表远程抄表技术领域，尤其涉及一种M-BUS主机电路。

背景技术

M-Bus(symphonic mbus，远程抄表系统)是欧洲标准的2线二总线，主要用于消耗测量仪器诸如热表和水表系列。对于一个远程抄表系统来讲，总线上传输的数据就是终端用户所消费的水、电、气等重要数据,因此对总线的抗外部干扰性要求非常高，要能抵抗各种容性、感性的偶合干扰，所有从设备及从设备和主设备之间都相互隔离。同时又要求组网成本相对较低，传输线无须使用屏蔽电缆，而且为节约成本，要采用远程供电的方式给从设备提供电源，以尽可能减少元器件的使用。解决这些现实的问题必须要采用一种合适的总线结构。M-Bus是一种专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计的.M-Bus在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用。M-Bus总线的提出满足了公用事业仪表的组网和远程抄表的需要，同时它还可以满足远程供电或电池供电系统的特殊要求。M-Bus串行通信方式的总线型拓扑结构非常适合公用事业仪表的可靠、低成本的组网要求，可以在几公里的距离上连接几百个从设备。M-Bus总线上的设备分为主机和表具两种，其中主机对总线的驱动电路因为没有现成的芯片可以使用，实际中多采用自行设计的模拟电路实现。传统的主机电路设计，由于驱动能力不足，总线上只能负载约60个表具；传统设计需要使用大功率、高电压运放和比较器，成本较高；并且在不使用时，总线上的电源不能关断，造成能源的浪费。

发明内容

本发明的发明目的是：为了解决现在技术中主机电路驱动能力不足、成本高及能源浪费等问题，本发明提出了一种M-BUS主机电路。

本发明的技术方案是：一种M-BUS主机电路，包括总线驱动电路和回送信号提取电路，所述回送信号提取电路与所述总线驱动电路连接；所述总线驱动电路包括总线电源开关模块、电压驱动模块、发送信号驱动模块、第一电压基准模块、第二电压基准模块和下降沿处理模块；所述总线电源开关模块一端接入总线电源，另一端与电压驱动模块连接，所述电压驱动模块的另一端作为总线驱动电路的MBUS+端；所述电压驱动模块还与第一电压基准模块及第二电压基准模块依次串联连接，所述第二电压基准模块的另一端接地并作为总线驱动电路的MBUS-端；所述发送信号驱动模块一端接入发送信号，另一端与第二电压基准模块连接；所述下降沿处理模块一端与电压驱动模块连接，另一端与第二电压基准模块连接。

进一步地，所述电压驱动模块包括三极管；所述三极管的集电极与总线电源开关模块连接，发射极与下降沿处理模块连接并作为MBUS+端，基极与第一电压基准模块连接。

进一步地，所述总线驱动电路的MBUS-端串联有电流采样电阻。

进一步地，所述回送信号提取电路包括信号放大运算模块、精密峰值保持模块和比较模块。

进一步地，所述信号放大运算模块包括第一运算放大器和第一电阻；所述第一运算放大器与第一电阻并联连接，所述第一电阻的一端分别与第一运算放大器的同相输入端及反相输入端连接并接入采用信号，另一端与第一运算放大器的输出端连接。

进一步地，所述精密峰值保持模块包括第二运算放大器、第二电阻、二极管、电容和第三电阻；所述第二运算放大器的同相输入端与第二电阻的一端连接，输出端与二极管的正极连接，反相输入端分别与二极管的负极、电容的正极及第三电阻的一端连接，所述电容的负极与第三电阻的另一端连接并接地。