本实用新型属于数据收发器领域，具体涉及一种数据收发器mbus接口电路。
背景技术：
建筑楼宇智能化控制系统属于分布式串行通讯构架，采用数据收发器或称总线控制器实现pc机与串行通讯总线的连接，将数据组织、数据变换与数据传递工作交由数据收发器完成，可较大程度地优化软件平台的数据结构，简化软件平台的编程。数据收发器采用rs485接口连接现场总线，集成有mbus协议网关但由于rs485总线自身特点限制，无法适应多节点（以千计）、长距离（数千米）以及任意布线的要求，限制了楼宇控制平台的应用范围以及功能扩展。mbus是一种低成本的串行通讯总线，具有通讯设备容量大（可达200点）、布线简便（普通双绞线，无极性，可任意分支）、从站不必另设电源（在通讯总线上直接提取，主站供电）、具有节点中断报警等双向通讯功能。因而，相对rs485总线来说，mbus系统成本低，抗干扰能力强，已广泛应用于三表集抄、智能家庭控制网络、小区智能化控制网络、中央空调控制系统等。
为了将众多的楼宇智能化仪器仪表接入楼宇控制平台，更好的发挥宇控制平台效能，使其更好地服务于楼宇智能化工程，必须为现有数据收发器扩展mbus通讯接口。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种数据收发器mbus接口电路，有利于信号的远距离传送，对于楼宇智能化工程的发展有非常积极的作用。
为此，本实用新型公开了一种数据收发器mbus接口电路，mbus接口电路嵌入在数据收发器中，所述mbus接口电路包括用于给mbus接口电路供电的电源电路，以及发送电路和接收电路，所述电源电路与发送电路连接，所述发送电路与接收电路连接。
进一步的，所述电源电路包括并联的dc-dc变换模块和电源稳压模块。
进一步的，所述发送电路包括并联的比例跟随模块和扩流控制模块。
进一步的，所述接收电路包括双稳态触发器，所述双稳态触发器用于提取电压波形，产生符合ttl电平要求的信号。
进一步的，所述接口电路还包括信号隔离模块、短路保护模块和过载报警模块，所述短路保护模块和过载报警模块嵌入在一起形成短路过载保护电路，所述信号隔离模块有两个，且分别设置在数据收发器内部通讯接口的发送端和接收端。
进一步的，所述信号隔离模块包括光电耦合器，所述光电耦合器分别装设在数据收发器内部通讯接口的发送端和接收端，用以实现数据收发器内部与仪表总线的电气隔离。
本实用新型的有益效果是：可以提升mbus总线的负载能力，对于响应参数的要求降低，器件选择范围更广，可工作于较高的波特率上，有利于信号的远距离传送。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型的电源电路的电路原理图。
图2为本实用新型的发送电路的电路原理图。
图3为本实用新型的接收电路的电路原理图。
图4为本实用新型的短路过载保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
一种数据收发器mbus接口电路，mbus接口电路嵌入在数据收发器中，所述mbus接口电路包括用于给mbus接口电路供电的电源电路，以及发送电路和接收电路，所述电源电路与发送电路连接，所述发送电路与接收电路连接。
所述电源电路包括并联的dc-dc变换模块和电源稳压模块。所述发送电路包括并联的比例跟随模块和扩流控制模块。所述接收电路包括双稳态触发器，所述双稳态触发器用于提取电压波形，产生符合ttl电平要求的信号。所述接口电路还包括信号隔离模块、短路保护模块和过载报警模块，所述短路保护模块和过载报警模块嵌入在一起形成短路过载保护电路，所述信号隔离模块有两个，且分别设置在数据收发器内部通讯接口的发送端和接收端。所述信号隔离模块包括光电耦合器，所述光电耦合器实现数据收发器内部与仪表总线的电气隔离。
mbus接口电路中将总线的电压调制和从站设备供电两箱功能交由不同环节来实现，总线静态负荷电流由扩流控制模块提供，选用大功率三极管可提供较大的负载电流，因而可以增加mbus总线的负载能力，具体可以达到255个从站节点。
本实施例中，mbus系统为主从通讯方式，同一时间段总线上最多会有一个节点发送数据，平时总线处于空闲状态，因此，在mbus接口电路完成电平转换以外，增强其驱动能力。主站按电压方式通过mbus总线向从站传送信号波形，mbus总线电压范围为21-42v，总线“1”电平应当比总线“0”电平高10v以上，为此，在本实施例中，定义主站发送“1”电平的电压为42v，发送“0”电平时的电压为30v，空闲时总线保持“1”状态。每个从站由mbus总线吸收恒定电流，大约1.5m，作为从站仪表的电源，从站以吸收电流增量的方式向主站发送信号波形，从站发送“0”，总线电流增量为10-20ma，从站发送“1”，总线电流增量为0ma。
如图1所示，图1为本实施例的电源电路，mbus接口电路有dc15v1.5a电源+u1供电，电源部分由dc-dc变换模块ic1产生-30v电压作为总线负极（-bus），并由稳压电源模块ic2产生+5v电源，以满足控制器ttl电平连接要求。
再如图2所示，图2为本实施例的发送电路，t1和ic3组成比例跟随模块，适当选择r4、r5的比值，可使ic3输出控制为0v（(txd)̅=“1”）和12v（(txd)̅=“0”），对应的总线电压（+bus与-bus间）即为30v和42v。
ic4和t2组成扩流控制模块，其目标是由t2向总线（+bus）注入电流，保证静态下r7两端的压差为0v，即总线的静态负载电流全部由t2提供。
又如图3所示，图3为本实施例的接收电路，mbus系统为主从通讯方式，从站在接收到主站招换后才会向总线发送动态电流波形，此时主站已处于空闲等待状态（ic3输出保持“1”状态）。
当某个从站发送数据时，总线上将会出线10ma~20ma的电流增量波型，从而在r7+r8电阻两端型成动态电压波型，采用ic5组成的双稳态触发器，即可提取该电压波型，产生符合ttl电平要求的(rxd)̅信号。
短路保护电路以及过载报警电路如图4所示，发送电路输出侧电阻r8起总线过载报警信号采集与短路保护作用。
当总线过载，导致r8两侧压降大于某一数值时，tcb1输出低电平，发光二级led管点亮报警。
当+bus与-bus短路时，最大输出电流为42/r8（a），选择适当的r8阻值，即可将短路电流限制在可控的数值内。
另外，在数据收发器内部通讯接口的发送端和接收端分别装设光电耦合器，实现数据收发器内部电路与仪表总线的电气隔离，防止mbus总线的电磁干扰对数据收发器的损害。
在上述方案中，扩流三极管t2仅提供静态大电流，不需要太高的动态响应参数，因此对于器件的选择更容易，同时也可以降低成本。
再有，总线电压调制由比例跟随模块ic3产生，运算放大器工作于小电流开关状态，输出波形失真小，mbus总线可以工作于较高的波特率上。
r7两端静态压差为0v，从站增量电流在r7与r8电阻上形成增量压差占比大，从而可以促进信号的远距离传送。
除此之外，只需要根据数据收发器内嵌入的基于modbus的通讯规约进行配置，将modbus总线上智能仪表的通讯规约配置进数据模板，即可利用数据收发器对该智能仪表的相关参数进行数据提取、数据组织、数据变换以及数据传递。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
1.一种数据收发器mbus接口电路，其特征在于，所述mbus接口电路嵌入在数据收发器中，所述mbus接口电路包括用于给mbus接口电路供电的电源电路，以及发送电路和接收电路，所述电源电路与发送电路连接，所述发送电路与接收电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种数据收发器mbus接口电路，其特征在于，所述电源电路包括并联的dc-dc变换模块和电源稳压模块。
3.根据权利要求1所述的一种数据收发器mbus接口电路，其特征在于，所述发送电路包括并联的比例跟随模块和扩流控制模块。
4.根据权利要求1所述的一种数据收发器mbus接口电路，其特征在于，所述接收电路包括双稳态触发器，所述双稳态触发器用于提取电压波形，产生符合ttl电平要求的
5.根据权利要求1-4任一所述的一种数据收发器mbus接口电路，其特征在于，所述接口电路还包括信号隔离模块、短路保护模块和过载报警模块，所述短路保护模块和过载报警模块嵌入在一起形成短路过载保护电路，所述信号隔离模块有两个，且分别设置在数据收发器内部通讯接口的发送端和接收端。
6.根据权利要求5所述的一种数据收发器mbus接口电路，其特征在于，所述信号隔离模块包括光电耦合器，所述光电耦合器分别装设在数据收发器内部通讯接口的发送端和接收端，实现数据收发器内部与仪表总线的电气隔离。
技术总结