[發明專利]用戶終端

有效

• 申請號: 201310740068.9
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103728903A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 陳建鋒;汪忠一;陳凱
• 申請（專利權）人: 華立儀表集團股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

1.用戶終端，裝設于公用事業商品用戶家庭室內，設有顯示部，用于為用戶指示能耗信息和費用信息；以及通訊部，用于此用戶終端與外部設備的電氣交互；進一步設有數據處理部，連接并控制所述顯示部和通訊部，其特征在于：所述用戶終端通過兩線制總線接設于M-BUS總線上，它包括數據發送電路及數據接收電路，配置用于使得MCU通過數據發送電路、數據接收電路及M-BUS總線與掛載在所述M-BUS總線上的儀表終端、控制器終端或傳感器終端等從機設備進行數據交換，所述數據發送電路和數據接收電路雙向連接于MCU與M-BUS總線之間，其中

所述數據發送電路包括：雙功率開關管，連接于所述MCU與M-BUS總線之間，用于控制M-BUS總線上的邏輯電平跳變；接設于所述雙功率開關管與MCU之間的驅動電路，用于MCU驅動和控制所述雙功率開關管直流電源的交替導通和截止；以及接入所述雙功率開關管的直流電源；

所述數據接收電路包括：接設于M-BUS總線與MCU之間依次耦合電連接的電流取樣電路、分壓鉗位電路、交流放大電路、比較電路及整形電路，用于在M-BUS總線處于數據接收狀態時，提供所述MCU可處理的TTL電平信號，其中：

所述直流電源包括12V直流電源和24V直流電源，其中12V直流電源為所述用戶終端提供邏輯“0”總線電壓，24V直流電源為用戶終端提供邏輯“1”總線電壓。

2.根據權利要求1所述的用戶終端，其特征在于：所述數據發送電路包括12V直流電源、24V直流電源、驅動電路及雙功率開關管Q1、Q2，通過控制所述雙功率開關管Q1、Q2的交替導通和截止來實現“0”和“1”總線電壓交替輸出至M-BUS總線上，通過電阻R1、R2分別為三極管Q3、Q4的基極設置靜態電壓，以防止輸入空載時三極管Q3、Q4同時發生誤導通而使兩路電源間發生短路，通過肖特基二極管D1加以過流保護，防止受干擾而導致三極管Q3、Q4同時導通。

3.根據權利要求1所述的用戶終端，其特征在于：數據接收電路包括電流取樣電路、分壓鉗位電路、交流放大電路、比較電路、整型電路及保護電路，取樣電壓經電阻R1、R2分壓后為放大器U1正相端提供靜態工作電壓，瞬態抑制二極管D1用于鉗制放大器U1輸入端電壓，靜態下放大器U1輸出電壓等于正相端的輸入電壓；當此用戶終端處于數據接收狀態時，取樣電壓的微小變化被放大器U1所放大，其中二極管D2用于加速放大器U1在其輸出由高電壓跳變為0V時的負反饋過程，實現數據接收電路對不同通信波特率的兼容；比較器U2的參考比較電壓設置在合適的電壓水平，過濾掉因外界或從機之間的干擾所引起的錯誤數據接收，其中進一步設置三端穩壓管D3和穩壓二極管D4。

4.根據權利要求1所述的用戶終端，其特征在于：所述數據處理部通過其數據發送電路、數據接收電路及M-BUS總線與掛載在M-BUS總線上的儀表終端、控制器終端或傳感器終端進行數據交換。

5.根據權利要求1所述的用戶終端，其特征在于：數據處理部通過驅動電路驅動并控制功率開關管Q1和Q2的交替導通和截止來實現M-BUS總線上邏輯電平跳變，從而實現主機到從機的數據傳輸。

6.根據權利要求3所述的用戶終端，其特征在于：M-BUS總線上的電流通過取樣電阻后的輸出電壓經電阻分壓、TVS管鉗位后輸入至運算放大器正相輸入端，為了保證在M-BUS總線處于數據發送狀態或空閑狀態下時數據接收電路輸出為邏輯高電平，運算放大器正相輸入端的靜態電壓在整個總線負載變化范圍內維持在較低水平并留有足夠余量；

在所述的M-BUS總線處于數據接收狀態時，分壓鉗位電路的輸出電壓由運算放大器U1進行交流放大，即只放大輸出電壓中變化的信號電壓成分，放大后的信號電壓再經比較和整形后轉換為微處理器可處理的TTL電平信號。