一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单一宽电压供电的MBus‑Wifi协议转换器，包括DCDC降压电路、Boost‑24V升压电路、Boost‑36V升压电路、输出电平转换电路、放大电路、比较电路、主控CPU电路和TTL‑Wifi转换电路。本单一宽电压供电的MBus‑Wifi协议转换器，既采用Boost升压电路提供高效率、大功率的输出电路，又采用自适应从机数目的接收电路，并可将MBus总线信号转换为Wifi信号，直接应用于以计算机作为数据采集分析设备用于各种现场总线系统中，省去了隔离电路，保证计算机运行的绝对安全，而且支持无线嵌入式设备的直接访问，可在大范围、多表具、长线路的应用场所稳定可靠运行。

A single wide voltage power supply MBus-Wifi protocol converter

The utility model discloses a single wide voltage supply MBus_Wifi protocol converter, which comprises a DCDC buck circuit, a Boost_24V boost circuit, a Boost_36V boost circuit, an output level conversion circuit, an amplifier circuit, a comparison circuit, a main control CPU circuit and a TTL_Wifi conversion circuit. This single wide-voltage-fed MBU Wifi protocol converter not only uses Boost boost circuit to provide high-efficiency and high-power output circuit, but also uses adaptive number of slaves receiving circuit, and can convert MBus bus signal to Wifi signal, which can be directly applied to various field applications using computer as data acquisition and analysis equipment. In the bus system, the isolation circuit is omitted, the absolute security of the computer is guaranteed, and the direct access of the wireless embedded equipment is supported. The bus system can run stably and reliably in the large-scale, multi-meter and long-line applications.

【技术实现步骤摘要】
一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器
本技术涉及智能能耗采集系统
，具体为一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器。
技术介绍
MBus总线又称为MeterBus总线，主要用于电表、水表、气表和热量表的远程数据传输，其主要特点是利用电源线在给设备供电的同时，完成数据的收发采集。由此可以将MBus分为主机、从机两部分，主机用于给从机供电，并完成发送采集命令和接收返回能耗数据的功能；从机则为各个能耗表(包括电表、水表、气表和热量表)，其从通信线路上获取能量，并监听主机发送过来的命令，从而将自身的能耗数据上传给主机系统。Wifi协议是当前短距离TCP/IP无线通信中，使用得最为广泛的通信协议，大部分计算机、手持无线通信设备均支持Wifi协议。使用Wifi协议接口完成计算机(或无线嵌入式设备)与MBus主机节点的通信，可以省去信号隔离的部分电路，确保计算机(或无线嵌入式设备)的安全运行，而且能够直接融入计算机网络系统中，可以实现多点访问、多点传输、远距离通信、分布式存储等一系列功能，所以MBus-Wifi协议转换器具有广泛的市场应用前景。目前MBus-Wifi协议转换器存在着许多不足，例如：(1)转换器的成熟方案较少，一般应用与手持式便携设备，不能在工业场合长时间应用。(2)转换器的MBus电路采用多电源供电，使用不便。(3)转换器的MBus发送电路普遍采用线性电源的方式予以实现，损耗高，输出功率有限，不适合大范围多表具的应用场所。(4)转换器的MBus接收电路采用直接整型方式的电路，不能采集微弱的从机回送信号。(5)转换器的MBus发送电路在发送数据时，同样也会产生电流变化，而电流变化恰是MBus接收数据的方式，这将导致误动作的发生，从而必须对这一信号进行限制，否则将极大程度的增加用户使用该电路的复杂度。(6)没有任何一种方案其MBus电路能够自适应从机数目。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，转换效率高、功率大、可自适应从机数目的高可靠性的MBus-Wifi协议转换器，解决了现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，包括DCDC降压电路、Boost-24V升压电路、Boost-36V升压电路、输出电平转换电路、放大电路、比较电路、主控CPU电路和TTL-Wifi转换电路，所述DCDC降压电路的一端连接于12V直流电源，另一端连接于5V输出电路；所述Boost-24V升压电路与Boost-36V升压电路的一端连接于12V直流电源的电路接口上，另一端连接于输出电平转换电路；所述输出电平转换电路连接有MBus输出接口，且MBus输出接口的负极对地连接有采样电阻；所述放大电路的一端连接于采样电阻的电路接口上，另一端连接于主控CPU电路；所述比较电路分别连接于放大电路和主控CPU电路；所述主控CPU电路连接于TTL-Wifi转换电路的TXD数据输入电路接口上；所述TTL-Wifi转换电路分别通过TXD、RXD数据输入电路与输出电平转换电路和比较电路连接。优选的，所述DCDC降压电路内含有LM2576T-5.0型号的主芯片U1，主芯片U1的引脚1连接于12V输入电压的电路接口上、引脚2连接有电感L1，电感L1连接于5V输出电压的电路接口上。优选的，所述Boost-24V升压电路内含有UC3843AL型号的主控芯片U3，主控芯片U3的引脚7连接于9V输入电源、引脚6连接有电阻R5，电阻R5连接于场效应管Q2的引脚1上；场效应管Q2的引脚2连接有肖特基二极管D，肖特基二极管D的引脚2连接于24V升压电路的电路接口上。优选的，所述Boost-36V升压电路含有UC3843AL型号的主控芯片U3，主控芯片U3的引脚7连接于9V输入电源、引脚6连接有电阻R5，电阻R5连接于场效应管Q2的引脚1上；场效应管Q2的引脚2连接有肖特基二极管D，肖特基二极管D的引脚2连接于36V升压电路的电路接口上。优选的，所述输出电平转换电路内含有AOD409型号的场效应管Q5、3NF06L型号的Q7和8050型号的三极管Q6、Q8，场效应管Q5的G极连接有电阻R21，电阻R21连接于三极管Q6的C极，场效应管Q7的G极连接有电阻R23，电阻R23连接于三极管Q8的C极；场效应管Q5与场效应管Q7相连的S极电路接口上连接有HT5.08-3型号的输出接口P4、P5，且输出接口P5的负极对地连接有采样功率电阻R30；三极管Q6与三极管Q8的B极一同连接于信号电路TXD_MBUS。优选的，所述放大电路与比较电路内分别含有LM358型号的放大器U10和LM393型号的比较器U8，放大器U10通过IN4148型号的开关二极管D22控制电路与比较器U8连接。优选的，所述主控CPU电路内含有ATMEGA168-20AU型号的主控芯片U5，主控芯片U5通过引脚ADC1与放大器U10的电压输出引脚OUT连接，主控芯片U5通过引脚PWM与比较电路的电压输入引脚IN+连接。优选的，所述TTL-Wifi转换电路内含有ESP8266型号的主芯片U2，主芯片U2通过信号输入引脚TXD_MBUS、RXD_MBUS分别与输出电平转换电路和比较电路连接；主芯片U2的引脚1与5V输入电路连接，主芯片U2的引脚4接地。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，既采用Boost升压电路提供高效率、大功率的输出电路，又采用自适应从机数目的接收电路；并可将MBus总线信号转换为Wifi信号，直接应用于以计算机作为数据采集分析设备用于各种现场总线系统中，省去了隔离电路，保证计算机运行的绝对安全，而且支持无线嵌入式设备的直接访问，可在大范围、多表具、长线路的应用场所稳定可靠运行。附图说明图1为本技术的系统总体框图；图2为本技术的DCDC降压电路图；图3为本技术的Boost-24V升压电路图；图4为本技术的Boost-36V升压电路图；图5为本技术的输出电平转换电路图；图6为本技术的放大比较电路图；图7为本技术的主控CPU电路图；图8为本技术的TTL-Wifi转换电路。图中：1DCDC降压电路、2Boost-24V升压电路、3Boost-36V升压电路、4输出电平转换电路、5放大电路、6比较电路、7MBus输出接口、8采样电阻、9主控CPU电路、10TTL-Wifi转换电路。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，包括DCDC降压电路1、Boost-24V升压电路2、Boost-36V升压电路3、输出电平转换电路4、放大电路5、比较电路6、主控CPU电路9和TTL-Wifi转换电路10，DCDC降压电路1的一端连接于12V直流电源，另一端连接于5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单一宽电压供电的MBus‑Wifi协议转换器，包括DCDC降压电路(1)、Boost‑24V升压电路(2)、Boost‑36V升压电路(3)、输出电平转换电路(4)、放大电路(5)、比较电路(6)、主控CPU电路(9)和TTL‑Wifi转换电路(10)，其特征在于：所述DCDC降压电路(1)的一端连接于12V直流电源，另一端连接于5V输出电路；所述Boost‑24V升压电路(2)与Boost‑36V升压电路(3)的一端连接于12V直流电源的电路接口上，另一端连接于输出电平转换电路(4)；所述输出电平转换电路(4)连接有MBus输出接口(7)，且MBus输出接口(7)的负极对地连接有采样电阻(8)；所述放大电路(5)的一端连接于采样电阻(8)的电路接口上，另一端连接于主控CPU电路(9)；所述比较电路(6)分别连接于放大电路(5)和主控CPU电路(9)；所述主控CPU电路(9)连接于TTL‑Wifi转换电路(10)的TXD数据输入电路接口上；所述TTL‑Wifi转换电路(10)分别通过TXD、RXD数据输入电路与输出电平转换电路(4)和比较电路(6)连接。

【技术特征摘要】
1.一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，包括DCDC降压电路(1)、Boost-24V升压电路(2)、Boost-36V升压电路(3)、输出电平转换电路(4)、放大电路(5)、比较电路(6)、主控CPU电路(9)和TTL-Wifi转换电路(10)，其特征在于：所述DCDC降压电路(1)的一端连接于12V直流电源，另一端连接于5V输出电路；所述Boost-24V升压电路(2)与Boost-36V升压电路(3)的一端连接于12V直流电源的电路接口上，另一端连接于输出电平转换电路(4)；所述输出电平转换电路(4)连接有MBus输出接口(7)，且MBus输出接口(7)的负极对地连接有采样电阻(8)；所述放大电路(5)的一端连接于采样电阻(8)的电路接口上，另一端连接于主控CPU电路(9)；所述比较电路(6)分别连接于放大电路(5)和主控CPU电路(9)；所述主控CPU电路(9)连接于TTL-Wifi转换电路(10)的TXD数据输入电路接口上；所述TTL-Wifi转换电路(10)分别通过TXD、RXD数据输入电路与输出电平转换电路(4)和比较电路(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，其特征在于：所述DCDC降压电路(1)内含有LM2576T-5.0型号的主芯片U1，主芯片U1的引脚1连接于12V输入电压的电路接口上、引脚2连接有电阻L1，电阻L1连接于5V输出电压的电路接口上。3.根据权利要求1所述的一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，其特征在于：所述Boost-24V升压电路(2)内含有UC3843AL型号的主控芯片U3，主控芯片U3的引脚7连接于9V输入电源、引脚6连接有电阻R5，电阻R5连接于场效应管Q2的引脚1上；场效应管Q2的引脚2连接有肖特基二极管D，肖特基二极管D的引脚2连接于24V升压电路的电路接口上。4.根据权利要求1所述的一种单一宽电压供电的MBus-Wifi协议转换器，其特征在于：所述Boost...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志刚，宋维，
申请(专利权)人：山东电子职业技术学院，
类型：新型
国别省市：山东,37