CN213904530U - 数字抄表通讯*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数字抄表通讯***，包括主设备，以及与主设备连接的总线，所述总线上挂载有至少一个从设备，所述总线包括低压通讯线、低压供电线和地线；所述从设备设有通讯接口、供电接口和比较单元，所述通讯接口和比较单元的其中一个输入端分别与低压通讯线电连接，所述供电接口分别与低压供电线和地线电连接，所述比较单元的另一个输入端用于输入判决电压，所述比较单元的输出端与从设备电连接。本实用新型提供的数字抄表通讯***，从设备端结构简单，***整体功耗低。
Description
技术领域
本实用新型涉及抄表通讯技术领域，具体地说，涉及一种数字抄表通讯***。
背景技术
长期以来，我国民用仪表，如电能表、热能表等，均为感应式机械仪表，不得不采取人工抄表的原始方式获得仪表数据，其中以电能表最为突出。随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，住宅成套率和商品化的不断扩大，居民对住宅周边环境、物业部门管理质量、公共事业服务水平等方面的要求越来越高。传统的人工进户抄表方式与社会的发展不相适应显得日益明显，抄表入户难，门锁多，劳动强度大，效率低，社会问题复杂，矛盾大等问题给用户和公共事业服务部门双方面都造成了很大困扰。
近年来，随着信息技术的高速发展，以智能电表为代表的新型智能仪表应运而生，同时仪表数据的采集正在由人工抄表的方式向自动化、远程化的抄表方式转变。目前，远程抄表通常采用仪表总线(meter-bus,M-bus)。
M-bus总线采用双线进行通讯，但是其总线上的电压幅值较高，可高达42V,然而从设备需要从M-bus总线获取供电，以及接收通讯信号。这样导致从设备端需要进行电源转换后才能用于从设备的供电或信号接收，使得从设备端结构复杂，而且也会导致较高的功耗。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种数字抄表通讯***，从设备端结构简单，***整体功耗低。
本实用新型公开的数字抄表通讯***所采用的技术方案是:
一种数字抄表通讯***，包括主设备，以及与主设备连接的总线，所述总线上挂载有至少一个从设备，所述总线包括低压通讯线、低压供电线和地线；所述从设备设有通讯接口、供电接口和比较单元，所述通讯接口和比较单元的其中一个输入端分别与低压通讯线电连接，所述供电接口分别与低压供电线和地线电连接，所述比较单元的另一个输入端用于输入判决电压，所述判决电压根据低压通讯线的供电电压和线路长度所设定，所述比较单元的输出端与从设备电连接。
作为优选方案，所述主设备设有通信转换单元，所述通信转换单元用于将外部输入的信号转换为通讯信号并输出至低压通讯线，以及将低压通讯线输入的通讯信号转换为输出外部的信号。
作为优选方案，所述通信转换单元包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的其中一个输入端用于外部信号的输入，所述第一比较器的另一输入端用于输入第一基准电压，所述第一比较器的输出端与低压通讯线电连接，所述第二比较器的其中一个输入端与低压通讯线电连接，所述第二比较器的另一输入端用于输入第二基准电压，所述第二比较器的输出端用于与外部连接。
作为优选方案，所述通信转换单元还包基准电压电路，所述基准电压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第一电阻的一端、第二电阻的一端和第三电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端接电源端，所述第二电阻的另一端接地，第三电阻的另一端用于输出第一基准电压，所述第四电阻的一端、第五电阻的一端和第六电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端接电源端，所述第五电阻的另一端接地，第六电阻的另一端用于输出第二基准电压。
作为优选方案，所述低压通讯线上和第二比较器的输出端均设有上拉电阻。
作为优选方案，所述低压通讯线和低压供电线的供电电压相同，所述判决电压由低压供电线提供。
作为优选方案，所述比较单元包括第三比较器，以及阻值相同的第七电阻和第八电阻，所述第七电阻和第八电阻串联后一端接低压供电线，另一端接地，所述第三比较器的其中一个输入端与低压通讯线电连接，所述第三比较器的另一个输入端电连接于第七电阻和第八电阻之间。
作为优选方案，所述从设备包括单片机，所述通讯接口和供电接口分别与单片机电连接，所述比较单元为单片机内置或外置。
本实用新型公开的数字抄表通讯***的有益效果是：主设备通过低压通讯线直接与从设备进行数据传输，通过低压供电线直接对从设备进行供电。将从设备的供电和通讯分开，且都使用低电压，使得从设备端结构简单，***整体功耗低。而比较单元在低压通讯线上的通讯信号输入后，将其与判决电压进行比较，若高于判决电压则输出高电平，反之输出低电平，而高电平和低电平可直接被从设备所识别。通过判决电压比较单元可以将衰减后的通讯信号进行还原，满足通信需求。
附图说明
图1是本实用新型数字抄表通讯***的结构示意图。
图2是本实用新型数字抄表通讯***的通信转换单元电路示意图。
图3是本实用新型数字抄表通讯***的另一实施结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:
请参考图1，数字抄表通讯***包括主设备，以及与主设备连接的总线，所述总线上挂载有至少一个从设备，所述总线包括低压通讯线、低压供电线和地线。
所述从设备设有通讯接口、供电接口和比较单元。所述通讯接口和比较单元的其中一个输入端分别与低压通讯线电连接，所述供电接口分别与低压供电线和地线电连接，所述比较单元的另一个输入端用于输入判决电压。所述判决电压根据低压通讯线的供电电压和线路长度所设定，所述比较单元的输出端与从设备电连接。
主设备通过低压通讯线直接与从设备进行数据传输，通过低压供电线直接对从设备进行供电。将从设备的供电和通讯分开，且都使用低电压，使得从设备端结构简单。而比较单元在低压通讯线上的通讯信号输入后，将其与判决电压进行比较，若高于判决电压则输出高电平，反之输出低电平，而高电平和低电平可直接被从设备所识别。通过判决电压比较单元可以将衰减后的通讯信号进行还原，满足通信需求。
所述主设备设有通信转换单元，所述通信转换单元用于将外部输入的信号转换为通讯信号并输出至低压通讯线，以及将低压通讯线输入的通讯信号转换为输出外部的信号。主设备需要将从设备上传的数据继续向上级传输，同时接收上级发送的控制信息并发送至对应的从设备，主设备作为中间设备，因此需要进行通讯方式的转换。
请参考图2，本实施例中，所述通信转换单元包括第一比较器和第二比较器。所述第一比较器的其中一个输入端用于外部信号的输入，所述第一比较器的另一输入端用于输入第一基准电压，所述第一比较器的输出端与低压通讯线电连接。所述第二比较器的其中一个输入端与低压通讯线电连接，所述第二比较器的另一输入端用于输入第二基准电压，所述第二比较器的输出端用于与外部连接。第一比较器将外部信号电压与第一基准电压进行比较，并输出高电平或低电平至低压通讯线。第二比较器将低压通讯线的信号电压与第二基准电压进行比较，并输出高电平或低电平至外部。通过第一比较器和第二比较器，实现低压通讯线、低压供电线和地线的三线通信与标准四线UART通信之间的转换。且在转换过程中，第一比较器和第二比较器都将重新生成通讯信号，消除了通讯信号传输过程中的干扰。
本实施例中，所述通信转换单元还包基准电压电路，所述基准电压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻。所述第一电阻的一端、第二电阻的一端和第三电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端接电源端，所述第二电阻的另一端接地，第三电阻的另一端用于输出第一基准电压。所述第四电阻的一端、第五电阻的一端和第六电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端接电源端，所述第五电阻的另一端接地，第六电阻的另一端用于输出第二基准电压。通过第一电阻、第二电阻和第三电阻的分压提供第一基准电压，通过第四电阻、第五电阻和第六电阻的分压提供第二基准电压，其中第二基准电压可与判决电压一致。
所述低压通讯线上和第二比较器的输出端均设有上拉电阻。低压通讯线上和第二比较器的输出端都是OC门输出，因此需要接一个上拉电阻，使得其常态为高电平。
请参考图3，另一实施方式中，所述低压通讯线和低压供电线的供电电压相同，所述判决电压由低压供电线提供。本实施例中，低压通讯线和低压供电线都是低压供电，例如可采用电池供电3.6V。由于低压通讯线在进行通讯时，其通讯信号的电压幅值存在线损，因此在从设备端进行信号判决时，其判决电压是不确定的，从而影响从设备对通讯信号的正确接收。本实施例中，低压通讯线和低压供电线的供电电压相同，线损也是一致的，因此通过低压供电线提供判决电压，可以保证判决电压和通讯信号的线损一致，从而使得从设备能够正确接收通信讯号。
具体的，所述比较单元包括第三比较器，以及阻值相同的第七电阻和第八电阻，所述第七电阻和第八电阻串联后一端接低压供电线，另一端接地。所述第三比较器的其中一个输入端与低压通讯线电连接，所述第三比较器的另一个输入端电连接于第七电阻和第八电阻之间。本实施例中，判决电压为供电电压的一半，即通过阻值相同的第七电阻和第八电阻来进行分压。
所述从设备包括单片机，所述通讯接口和供电接口分别与单片机电连接，所述比较单元为单片机内置。从设备端由可以通过单片机来实现通讯信号的接收，以及对电表数据的获取并上传至主设备。单片机设有通讯接口和供电接口并分别与总线进行连接，而比较单元可以是单片机外置的比较器，也可以是单片机内置的比较器。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种数字抄表通讯***，其特征在于，包括主设备，以及与主设备连接的总线，所述总线上挂载有至少一个从设备，所述总线包括低压通讯线、低压供电线和地线；
所述从设备设有通讯接口、供电接口和比较单元，所述通讯接口和比较单元的其中一个输入端分别与低压通讯线电连接，所述供电接口分别与低压供电线和地线电连接，所述比较单元的另一个输入端用于输入判决电压，所述比较单元的输出端与从设备电连接。
2.如权利要求1所述的数字抄表通讯***，其特征在于，所述主设备设有通信转换单元，所述通信转换单元用于将外部输入的信号转换为通讯信号并输出至低压通讯线，以及将低压通讯线输入的通讯信号转换为输出外部的信号。
3.如权利要求2所述的数字抄表通讯***，其特征在于，所述通信转换单元包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的其中一个输入端用于外部信号的输入，所述第一比较器的另一输入端用于输入第一基准电压，所述第一比较器的输出端与低压通讯线电连接，所述第二比较器的其中一个输入端与低压通讯线电连接，所述第二比较器的另一输入端用于输入第二基准电压，所述第二比较器的输出端用于与外部连接。
4.如权利要求3所述的数字抄表通讯***，其特征在于，所述通信转换单元还包基准电压电路，所述基准电压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第一电阻的一端、第二电阻的一端和第三电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端接电源端，所述第二电阻的另一端接地，第三电阻的另一端用于输出第一基准电压，所述第四电阻的一端、第五电阻的一端和第六电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端接电源端，所述第五电阻的另一端接地，第六电阻的另一端用于输出第二基准电压。
5.如权利要求3所述的数字抄表通讯***，其特征在于，所述低压通讯线上和第二比较器的输出端均设有上拉电阻。
6.如权利要求1所述的数字抄表通讯***，其特征在于，所述低压通讯线和低压供电线的供电电压相同，所述判决电压由低压供电线提供。
7.如权利要求6所述的数字抄表通讯***，其特征在于，所述比较单元包括第三比较器，以及阻值相同的第七电阻和第八电阻，所述第七电阻和第八电阻串联后一端接低压供电线，另一端接地，所述第三比较器的其中一个输入端与低压通讯线电连接，所述第三比较器的另一个输入端电连接于第七电阻和第八电阻之间。
8.如权利要求1所述的数字抄表通讯***，其特征在于，所述从设备包括单片机，所述通讯接口和供电接口分别与单片机电连接，所述比较单元为单片机内置或外置。
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