XY·CN总线供电及通信系统(连载)——M-BUS与XY·CN总线性能比对(下)
XY·CN总线供电及通信系统(连载)——系统介绍及专用芯片在该系统中的应用(上)
1 1 系统 由来 .
近年 来 , 随着 各 种 电子 设备 的发 展 , 来 越需 要 进 行对 越 低 端 电子 设备 的低 成 本 联 网 管 理 。这些 设 备 的数 量 多 、 信 息 少 , 要求 较 快 的 反 应 速度 。虽 然 各 种 高 速 通 信 网络 迅 但 速 发展 并 得 以应 用 , 对 于低 端 设 备 , 接 口复 杂 而 昂 贵 , 但 其
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产 业 技 术 与 信 息
X C 息线 供 电及 通信系统 【 Y・ N 连载】
一
系统介绍及 专用芯片在壤系统中的应用 【 上)
■ 曦 阳 ・中国
1 概 述
XY ・C 总 线 是 一 种低 成本 、 点 对 多 点 的总 线 通信 N 一
集 而设 计 的少 节 点 ( 般 不 多 于 1 0点 ) 短 距 离 ( 般 数 一 0 、 一 百米 ) 需要 规 范 布 线 的 R 4 5总 线 通 信 , 用 在 多 节 点 、 、 S8 应 长距 离 ( 千 米 ) 任 意 分 布 的 布 线 方 式 的各 种 通 信 中 , 数 、 难 以 可靠 运 行 。
( )C N L WOR 、 R IU F 、 A T 2 A 、 ON KS P OFB S、 F H R
功 耗大 、 电使 用 复杂 等 缺 点 使 其 不 能 适 用 于 现 场 设 备 的 备 控 制 。至今 , S 8 技术 仍 然 主导 着 这 一 技 术 领域 , 其 显 R 45 但 然 已经 不 能满 足 目前 的 低 功 耗 、 可 靠 、 规 则 布 线 、 容 高 非 大
系统 , 有 通 信 设 备容 量 大 ( 件 4 0 )通 信 速 率 高 ( 9 具 硬 0点 、 1 20b s、 本 低 、 计 简 单 、 线 简 便 ( 极 性 可 任 意 分 0 / )成 设 布 无 支 , 通 双 绞线 ) 抗 干 扰 能 力 强 , 及 总 线 可 为 节 点 提 供 普 、 以
M-BUS仪表总线标准详细说明及应用
M
HeCh / 02-99/ 6-14
MSP430
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SEMINAR
14 14
Ultra-low power design with
Merter-BUS TSS721A的光电隔离
M SP 43 0
HeCh / 02-99/ 6-15
MSP430
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Merter-BUS:主机接口 --- 中继器
M SP 43 0
Ultra-low power design with
HeCh / 02-99/ 6-12
MSP430
DESIGN
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Ultra-low power design with
Meter-BUS:从机收发器 TSS721A
Ultra-low power design with
Meter-BUS: 家 用 仪 表 总 线 标 准
M SP 43 0
M-Bus Repeater
M
M-Bus Master
Hand-held Master
M-Bus Repeater M-Bus Repeater
M
M-Bus Master
255 从机, 1000 m 64 从机, 4000 m
t
HeCh / 02-99/ 6-5
MSP430
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5 5
Ultra-low power design with
Merter-BUS: 数据链路层协议
M SP 43
要素: 异步,半双工,8 位 报文格式: 单字符 0E5h 短帧 长帧
M-Bus仪表总线
M-Bus仪表总线摘要⽂章详细介绍了M-Bus仪表总线,包括总线结构、总线的通信协议,及其在远程抄表中的应⽤。
家⽤公共事业仪表通过扩展M-Bus总线,使其具有与M-Bus仪表总线通讯的功能,从⽽实现远程抄表。
关键词M-Bus 仪表总线应⽤1 概述M-Bus是Paderborn ⼤学的Dr. Horst Ziegler与TI公司的Deutschland GmbH 和Techem GmbH共同提出的,专门⽤于公共事业仪表的总线结构,称Meter-Bus,简称M-Bus。
M-Bus仪表总线属于局域⽹(Local Area Network,简称LAN),是处于同⼀幢建筑、同⼀⼤学或⽅圆⼏公⾥远地域内的专⽤⽹络,被⽤于连接远程监控计算机和⼯作站、测量仪表等设备,以便资源共享和数据传输。
M-Bus仪表总线具有LAN的三个基本特征:(1)范围,(2)传输技术,(3)拓扑结构。
LAN具有星形(Star Topology)、环形(Ring Topology)和总线形(Bus Topology)拓扑结构。
M-Bus⼀般采⽤总线形拓扑结构。
M-Bus仪表总线可以满⾜由电池供电或远程供电的计量仪表的特殊要求。
当计量仪表收到数据发送请求时,将当前测量的数据传送到主站,(主站可以是⼿持单元、计算机或其它数据终端)。
主站定期地读取某幢建筑中安装的计量仪表的数据。
⼀般⽽⾔,挂接在仪表总线上的计量仪表的数⽬可达数百个,数据传输距离达数千⽶。
在总线上传送的数据具有⾼度的完整性和快速性。
2 M-Bus总线的结构模型及特点国际标准化组织(ISO)于1978年提出了OSI(open System Interconnection,即开放系统互联)七层参考模型。
M-Bus总线协议以ISO-OSI参考模型作为参考,但是只采⽤了OSI 模型的物理层、数据链路层、⽹络层和应⽤层,如表1所⽰。
仪表总线结构原理见图1所⽰。
1) 物理层物理层的功能是提供⼀条“⾮结构位流”传送的物理通道,并为数据链路层提供建⽴、维护和解除物理连接。
XY·CN总线供电及通信系统连载——基于XY·CN总线的医院呼叫系统
产业技术I NDUSTRY TECHXYCN总线供电及通信系统(连载)基于X YC N 总线的医院呼叫系统■曦阳中国 呼叫系统是医院重要的监控系统之一。
一套好的呼叫系统可以使患者得到及时的救助,提高护士的工作效率,更重要的是能记录护士的工作状况,为人力资源管理提供第一手资料。
目前应用较多的呼叫系统是分线制呼叫系统,它具有设备简单、成本较低的优点,但其并联结构布线复杂、功能单一。
无线呼叫系统具有不用布线、安装方便、可随身携带的优点,但设备成本高、功能单一,且需要经常更换电池、通信穿透力差,可靠性没有保证。
本文以X Y CN 总线在该系统的应用为主线,介绍XY CN 总线具体应用方案的实现。
1 系统方案设计1.1 系统框图一级X Y CN 总线完成一个护士值班室管辖范围内的设备管理工作。
二级X Y CN 总线完成护士应答处理器的信息网络记录及紧急呼叫医生的工作。
图1 基于XY CN 总线医院呼叫系统1.2 流程说明①患者求助。
患者呼叫通过呼叫对讲器完成,X YCN 总线具有快速反应的功能,患者呼叫在80ms 之内就会在护士应答处理器上生成音频及视频报警,并指示该患者的床位号及患者名称等信息。
②护士应答处理。
护士收到求助后,控制接通与患者的音频电话系统,了解求助问题并携带必备物品进行处理。
护士在求助处理完成后,在呼叫对讲器上按键或提供IC 卡进行身份识别的处理完成确认过程,供主控器记录处理过程。
③护士呼叫医生。
护士通过IC 卡进行身份识别后,在呼叫对讲器上直接呼叫该床位的专业医生进行紧急处理,亦可在护士应答处理器上完成对不同医生的呼叫。
④生成处理过程记录。
所有信息均被主机进行记录,再用PC 机通过U S B 口进行记录提取,通过上位机管理软件整理并形成打印报表,为管理者提供管理依据。
2 系统设备2.1 主控器2.1.1 设备框图主控器结构如图2所示。
主要由通信芯片X Y 100、单片机、外围设备、电源管理电路等组成。
RS485、M-BUS、C-MBUS性能对比
RS485、M-BUS、C-MBUS性能对比M-BUS与RS485两种总线抄表方案的比较针对传统手工抄表的种种不便,在多年研制与反复试验中,目前M-BUS和RS485两种总线的抄表方式在集中抄表领域被广泛使用。
M-BUS是一种欧洲标准的2线总线,专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线而设计的,它的信息传送量是专门满足其应用而限定好的,它具有使用价格低廉的电缆而能够长距离传送的特点,所以M-BUS总线在集中抄表领域正在被越来广泛的采用。
RS485总线最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容,允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,用户又可以建立自己的高层通信协议。
正因为RS-485的远距离、多节点、可以自行定义协议以及传输线成本低的特性,使得RS 485成为工业应用中数据传输的首选标准,因此在集中抄表领域也被广泛的采用。
由于M-BUS和RS485两种总线都在集中抄表中有广泛的应用,因此我将就两种总线在抄表中的差异,做出如下比较:1.传送速度和通讯距离根据RS485总线结构理论,在理想环境的前提下,RS485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯材优质达标,波特率为9600,只负载一台RS485设备,才能使得通讯距离达到1200米。
但是在集中抄表领域通常采用的波特率为1200,所以通常RS485总线实际稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载RS485设备多,线材阻抗不合乎标准,线经过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
M-BUS传输距离会和网路分布线路情况、电缆长度和截面积以及传送速度有关,终端的数量可以通过调整作为互感器的数字远程控制器而提高。
在集中抄表方案中通常采用的波特率为4800,因此M-BUS在抄表领域中的传输距离符合下表。
在实际的远程抄表方案的应用中,M-BUS总线的可靠通讯长度为1000米,已经可以满足小区的集中抄表需求。
M-BUS通信协议说明及应用
电工1001 张睿0990*******移动通信作业TTL—M-BUS电平转换电路M-BUS是由Dr. Horst Ziegler教授和德州仪器公司共同开发的,它是建立ISO-OSI考模型基础之上,以便充分利用现有大多数的网络协议,使之成为一个开放的系统。
M - BUS 不是一个完整的网络,它的4 - 6OSI 层是空的并且不处理网络中大多数的任务,如传输层、会话层,因此只提供物理层、数据链路层、网络层和应用层的功能,图-1 是M - BUS的OSI模型。
因为ISO - OSI模型中的高级层不能修改地址、波特率等参数,所以在7个OSI层的旁边和上面又定义了一个管理层,地址254或255被保留用于管理物理层,地址253用于网络层。
基于这个新的管理层,可以直接管理每个OSI层去执行指定功能而不必严格遵循OSI模型。
图-1 M - BUS的OSI模型M - BUS 系统是一个带有通讯控制主机的多级系统,它是由主机和一定数量的从机(终端设备) 通过两根电缆连接而成,所有的从机都并联连接在总线上,并可通过总线获得所需电源。
为了实现数据和能量的共同传输,M - BUS总线上的bit 流传输采用两种调制方式:电压调制和电流调制。
TTL—M-BUS的转换电路如图-2 所示,主要包括发送器和接收器两个部分。
图-2 TTL—M-BUS电平转换总体电路1、发送器M-BUS发送端:由集中器向终端仪表终端传输的信号采用电压值的变化来表示,即集中器向终端仪表终端发送的数据码流是一种电压脉冲序列,用+36 V 表示逻辑“1”,用+24V表示逻辑“0”。
在稳态时电平保持“1”状态。
如图-3 所示为集中器向终端发送的数据码流图。
图-3 集中器向终端发送的数据码流图图-3 所示的集中器向终端发送的数据码流图的发送波形在图-4 中可以得到结果。
图-4 中当“TXD”发送数据时由Q2为前端驱动级,可以得到Q2集电极产生一个与TXD波形相反且幅度为0-36V的波。
M—BUS总线与485总线的比较
M—BUS总线与485总线的原理与比较北京五洲创业科技有限公司郭彦辰2013年7月19日M-BUS(meter bus仪表总线)总线是欧洲开发的仪表总线,与485总线共同之处有:均可以采用双绞线传输,均可以组成点对多点通信网络,均可以连接256个终端。
两种总线从使用角度看,好像区别不大,但仔细研究发现,其原理差别极大,也直接导致使用效果差别极大,主要表现在以下几个方面:1、网络结构从原理上看,485总线采用平衡传输方式,这就意味着需要终端阻抗匹配,同时也意味着,485总线不支持星型总线结构,和网络分支,只能采用线型网络,这就是为什么通常在网络终端并接一个120欧姆的电阻,和终端设备一般采用手拉手方式连接。
而M-BUS总线采用非平衡传输,不需要终端阻抗匹配,可支持星型网络,和网络分支,可组成星型、线型、树型网络。
2、总线容错485总线主机与从机的接口电气参数完全相同,即发送时均为低阻,驱动能力可达250毫安,也就意味着一旦有一个终端的485接口出现故障,就会持续向总线提供驱动力可达250毫安的高电平或低电平,导致整个总线瘫痪,且不易查出故障点,有485总线使用经验的工程师,无一例外都会遇到此种问题,一般可采用在每个终端的AB线上串接限流电阻的方式,来提高485接口的安全性,但要牺牲一条总线上可连接的终端数量,且并不能解决一个终端接口出现故障导致总线瘫痪的个问题,可以说这个问题无解。
而M-BUS 总线的主机接口与从机接口截然不同,M-BUS主机发送“0”“1”信号,是通过发送不同的电平来区分发送的是“0”还是“1”,而主机接收则是以判别总线电流方式判别接收到的是“0”还是“1”,但总线电流等于总线空闲时的电流时,认为收到一个“1”,当发现总线电流比总线空闲时的电流大15毫安时,则认为收到一个“0”,主机在空闲时,发送一个高电平(DC24V~DC36V,一般不低于18V)驱动能力从500毫安~数安培由主机生产厂家自己设定,当主机发送低电平时,发送一个比空闲时电平低8V的电平,驱动能力可达500毫安~数安培。
XY·CN总线供电及通信系统(连载)——XY·CN总线节电方法
1 名 词 解 释
分 时 启 动 设备 : 常启 动 时 间较 长 , 用 电 容存 储 能 经 使
量还 不 能 解 决 的 大 电 流设 备 , 在 系统 中可 由控 制 器 逐 一 但
种单 片机 功 耗 均 能 满 足 要 求 。 P C单 片机 既可 用 在 5 V 系 统 , 可 用 在 3V 系 统 。 I 又 其 主 要 优 点 是 IO 的 驱 动 能力 强 , 作 状 态 功 耗低 。使 用 / 工
统 , 完 全 替 代 5V 系 统 的趋 势 , 变 化 主要 目 的 就 是 降 有 该
低 系统 功 耗 。XY ・ CN 总 线 的设 计 充 分 考 虑 3V 系 统 的 使 用 。XY0 1芯 片 除 电源 需 要 串 接 3只 1 1 8二 极 管 0 N4 4 外, TXD、 RXD 信 号 可 以 中 间 与 3 V 单 片 机 系 统 连 接 , TX 内部 电路 为 OC 门 输 出 , D RXD 为 2 V 比 较 器 输 入 。
F esa 公 司 的 MC S 8 G4 MC S 8 8适 用 于采 用 recl e 9 O Q 、 9 0 QG 3V 系统 的模块 类产 品设 计 中, 3V 系统 下 其静 态 功耗 小 在 于 30 0 A。其 内部 资 源丰 富 ,4脚 的 MC S GT1A非 常 适 4 98 6 合 于较 复杂 的人机交 换 的终端 设备 的设计 。
几 个 优 势 之 一 是 其 无 与 伦 比 的 节 电优 该 势 、 单 易行 的备 电 系 统 实 现 。要 发 挥 该 优 势 , 要 注 意 简 就
各 部 分 的节 电设 计 方 法 , 文将 全 面 论 述 其 系 统 的节 电 设 本
计方法 。
XY·CN总线供电及通信系统(连载)——基于XY·CN息线的停车场自动泊车系统
1 2 流 程说 明 .
( )入 口大 屏幕 提 示 1
系 统 根 据 车位 探 测 器 检 测 到 的 已停 车 辆数 据 , 车 位 将
题 。目前 , 停车场智能 管理技术 已逐渐成熟 , 管理功 能 日
趋 完 善 , 停 车 场 管 理 者 提 供 了 理 想 的解 决 方 案 , 车 场 为 停 自动 泊 车系 统 已被 广 泛 应 用 。X ・ N 总 线 的 性 能 特 点 Y C 特别 适 用 于 该 系 统 的设 备 联 网 , 总线 供 电 的方 式 非 常 适 其 合 于 众 多 的车 位 探 测设 备 的联 网及 供 电 。
-
型
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3 4 2
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主要功能
根 据 卡信 息 完 成 出 入 停 车 场 的 记 录 及 身 份 识 别 的 工
作 为 系统提 供运 行 记 录信息
,
3 5
.
超 声 波车位 检 测 器
车 时 间 , 生 成 收费 记 录 , 成 收费 统 计 。 并 完
( )日统 计记 录 5
完 成 收 费及 事 件 记 录 的统 计 结 算 工 作 。
2 方案 特 点
① 安 装 简 便 。车 位 探 测 器 、 入 口挡 车 器 、 应 读 卡 出 感 器 均 使 用 无极 性 二 线 制 安 装 , 装 简 便 , 于 扩充 。 安 便
.
裂 嚼蟊
耗 采用
XY·CN总线供电及通信系统(连载)——系统介绍及专用芯片在该系统中的应用(下)
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:
l
■ ■ ■ ■l 囊 l ■ ■ ■ ■ : ■ ■ ■ n囊 ■ 臻 ●
进 行 操 作 。不 同厂 家 产 品 只要 按 协 议 设 计 就 可 完 全 通 用 , 同一 系 统 可 使 用 不 同 厂家 产 品 。 对2 4位 I D地 址 的 自动 登 录协 议 , 使 用 2 是 4位 I D地 址 的技 术 保 证 , 试 时 不 需 要 录 入 。使 用 专 利 技 术 的 I 调 D 自动 登 录可 自动 完 成 I D地 址 的 录 入 , 4位 I 地 址 登 录 2 D
BUS1
 ̄ 2C Y l O X0 N I N 1
r—1= — T
RXD TXD
U
GND +5 4 4 V . V VCC
5 X O 、 Y10总 线 专 用 通 信 芯 片 Y0 X 0 1
5 1 X O 芯 片 . Y0 1
5 1 1 系统 框 图 ..
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一
一
t— — I —r —
一 一
m , 5 - o 2  ̄. v o 0 , r [ J+ V 'V l* +
lT 40F2Vl 7g /5 .
整 定
8V C 1C
44 . v
o R T
LL4 4 4 1 8X
解调I 冲突L 信号 稳 信号} l l l 控制l 调制I _ 一 一 一低功耗
图2 X 0 Y0 ]外 围 电 路
对 于需 要 现 场 供 电 的 高 功 耗 设 备 , 用 光 耦 隔 离 电 使 路 。若 使 用 3V 系 统 , 只需 改 为 R1 3k R2 n。 — n、 —1k
+ V 5 + V 5
汽车应用中多种总线特性及比较
ISO11898,ISO11519-2 的物理层特征
ISO11898 和11519-2 物理层的主要不同点
BUS I/F CAN BUS BENZ用 回路
BUS I/F CAN BUS BENZ用 回路
1.机能 主な机能は,「动作状态を(combi)に表示」「や电话 をで操作」 「车载からのACC,DIMMER,GAL等の制御および,E-CALLからの情报入 力」です. TJA1054(Philips制)は同社のTJA1053をしたもので,EMC特性および 耐性の向上や, 検出可能なFault Modeの追加などが図られています. 2.特性 动作电圧 : 5.0V±0.25V (at=OPT+B) 9.5~16.0V (at=BATT) 消费电流 : 27mA (MAX) 17mA (TYP) (at=OPT+B) 50μA(MAX) 30μA(TYP) (at=BATT) 电流 : 60μA (MAX) 35μA (TYP) 3.动作说明 ACC ONにてOPT+Bが供给されCAN BUS ICが动作を开始します. CAN INHがHIになり,CAN-STBY,CAN-EN端子により以下のMODEに移行します.
控制器区域网络CAN 控制器区域网络
控制器区域网络(CAN)是一个多主异步串行总线.由于它具有优良的错误处理机 制及可靠的数据传送性能,该总线在汽车工业中非常普遍,在高安全系数要求的医疗 行业中也正在得到普及. CAN最初由德国的Robert Bosch公司开发,提供给汽车电子系统所用的低成本通 信总线,现在已经成为国际标准,被采用为高速应用的ISO11898标准和用于低速应用 的ISO11519标准. 四种消息帧的类型 数据帧:该帧从一个发送器承载数据到一个接收器.根据CAN规范有两种数据帧格 式,它们的唯一本质区别在于标识符的长度:CAN标准帧,也称为CAN2.0A,支持11 位长度的标识符;另一个是CAN扩展帧,也称为CAN2.0B,支持29位长度的标识符. 远程帧:此帧由一个接收CAN节点发送,用来请求带有远程帧中规定的标识符的数 据帧. 错误帧:此帧将任何总线错误通知其它单元,在接收到这个帧时发送器会自动进行 消息重发. 超载帧:超载帧由一个忙的CAN节点送出,以请求在前后数据帧之间增加一个额外 的延迟. 数据方向和通信速度 数据字节的传输首先从最高位开始.一个8位的数据字节能在一次发送中进行传输, 最大的CAN总线速度是1Mbps.
M_BUS总线在自动抄表系统中的应用
( 上接第 2 页 )
一系列数学假设、 推 理、 演算 与拟 合的 过 程 , 其中 最为 困 难 的是 确 定 数学 式 的 结 构。尽管许 多自 动化工 作者 曾致 力于 模 型辩识理论与方法的研究 , 数据挖掘 问题 仍然在很多时间内不被重视。但是 , 由于 计算机网络技术 , 大容量数据存储技 术以 及复杂快速计算方法的发展 , 建模方 法及 软测量建模在 近十年 来都 有迅速 发展 的 趋势 , 例如 基 于 Bayes 在 线学 习 算 法、 基 于稀疏高斯过程的软测量建模算法、 基于 支持向 量机 的 ( SVM ) 的 算法、 可变 核 方 法、 智能化建模 ( 如 AN N 中的 RBF 方法、 混饨算法、 模糊建模、 粗集理论 ) 都在 数据 挖掘中被应用。要提倡有目的性的建模 , 不同的目标需要不同的模型 , 如监控 系统 需要有安全运行模型、 可靠性与故障 概率 模型 ; 生产过程控制系统需要有对象 动态 模型、 控制决 策模型 ; 预 测系 统需 要建 立 生长模型与预 测模 型等。可 见数 学模 型 是一个非常重要、 有 着丰 富研 究内 容、 有 广泛应用背景、 具有重大社会与经济 意义 的课题 , 能够 推动众 多学 科向 更现 代化、 更科学化的方向 发展 , 是 基础 的基 础 , 应 引起学术界的更加重视。 4 数据资源的利用 参考文献
上面我们对 M - BU S 自动抄表系统有了 大体的了 解 , 相信 随着 M - BU S 总线在自动抄表系统中的推广 应用 , 将给我们的 日常生活带来更多方便。
常东来 , 江亿 , TSS721A 在自动抄表系统中的应用 , 清华大学 杨宏业 , 张跃 , 吕芳 , 自动抄表系统中通信方案的现状与展望 , 电测与仪表 , 2002. 8 邓文 , 赵伟 , 电能自动超表技术及相关思考 , 电测与仪表 , 2001. 1 Southerland, Randy. The shif t is on to automat ed m et er reading
【ZLG微信文档精选】M-BUS原理介绍
广州周立功单片机科技有限公司M-BUS 原理介绍 类别内容 关键词 M-BUS、户用仪表总线、M-BUS 总线 摘 要 M-BUS (Meter BUS )总线又称为户用仪表总线,是一种用于非电力户用仪表传输的欧洲总线标准。
专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计,M-Bus 在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用WeChat NoteM-BUS原理介绍摘要:M-BUS(Meter BUS)总线又称为户用仪表总线,是一种用于非电力户用仪表传输的欧洲总线标准。
专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计,M-Bus在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用。
推送目的:干货分享是否原创:是关键字:M-BUS、户用仪表总线、M-BUS总线正文:M-BUS(Meter BUS)总线又称为户用仪表总线,是一种用于非电力户用仪表传输的欧洲总线标准。
专门为消耗测量仪器和计数器传送信息的数据总线设计,M-Bus在建筑物和工业能源消耗数据采集有多方面的应用。
1.1.1 M-BUS的概述M-BUS(Meter BUS)总线又称为户用仪表总线,是一种用于非电力户用仪表传输的欧洲总线标准。
1996年以前,欧洲因热能(量)水表电子化发展的需要,欧洲着名水表厂商BRAZIL、ZENNER、VIENNA等与研究机构合作开发一种适用于热能表在线抄读与供电的仪表总线,以彻底解决电池供电所带来的诸多问题,并推广应用到冷水表、气表等非电力户用仪表传输中,并写入热能(量)表标准EN1434:1997。
随着技术的广泛推广应用,欧洲M-BUS总线协会收集了整个欧洲的仪表应用需求,特别是北欧、东欧等国家有关非电力表的应用需求,于2000年形成欧洲标准CEN/TC294,此标准进一步完善和兼容了所有非电力户用仪表及安防产品方面的需求,也考虑了带电池和不带电池仪表的应用需求。
M-BUS总线具有布线简单、拓扑无关、在线供电、抗干扰强等特点,在技术上更适合非电力用户用仪表的数据传输,明显优于RS485、Lonwork等总线在非电力仪表中的适用性。
XY·CN总线供电及通信系统(连载)——USB—XY·CN总线转换器的设计
高 性 能 的 8位 单 片 机 。 它 采 用 5 V 供 电 , 有 1 带 6 KB 的 F a h和 ( 2 +2 6 字 节 的 RAM , 4M Hz的 内部 总 线 , ls 10 4 5 ) 2 2路 1 6位 的定 时 器 , B . US 2 0设 备 接 口以及 S 接 口等 。 CI XY ・ CN 总 线 转 换 器 完 成 P C机 的 US B接 口与 总 线
33 X O . Y1O通 信 接 口
X lO Y O 芯片 是 X ・ N总 线通 信专 用集 成 电路 , Y C 可实现 数 字 通信 的调 制解 调 功能 。图 3为其 通 信接 口示 意 图 。
M C6 HC9 8 M 1 8 OJ 6 XY1 0 0
R =TN R1 rR X= 亡 X ,] =, D 鬻 D r = C O
( / UT , 终 将 US I O )最 N B通 信
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断 、 和 同步 传 输 类 型 的 端 点 ( 点 5 6是 双 缓 冲 结 构 ) 块 端 、 。 如 果 相 应 端 点 收 发 中断 使 能 , 每次 成 功 收发 数 据 后 均 会 产
34 U . SB接 口
MC6 HC 0 J 6带 有 低 速 US . 8 9 8 M1 B 2 0模 块 , 率 为 速
3. MCU控 制 电 路 2
MC 8 9 8 M1 6 HC 0 J 6为 F es ae公 司 推 出 的 低 功 耗 、 re cl
1 p 。端点 0支持控制 传输 , 有 6 单 向的支持 中 2Mb s 另 个
US B数 据 与 XY ・CN 总 线数 据 的转 换 功 能 。 本 文 介 绍 US B—XY ・C 总线 转 换 器 的硬 件 设 计 及 N 工作原理 。
各种通信总线的比较
计算机总线
1.概念:总线就是计算机各模块间进行信息传输的通道。
不同的总线都是为了解决某一方面问题而产生的。
2.分类:
(1)内部总线:包括片内总线、存储总线、片总线(元件级总线)
(2)系统总线(I/O通道总线):包括PCI(Peripheral Component Interconnect Local Bus)总线、ISA(Industrial Standard Architecture、工业标准结构)总线、AGP(Accelerated Graphics Port,加速图形端口)总线、VME总线、MCA(微通道、PS/2)总线、Multi Bus总线、STE总线、STD总线、EISA(扩展工业标准结构)总线、SCSI(Small Computer System Interface、软盘和主机)总线、IDE(硬盘和主机)总线、VESA (提高系统视频性能)总线、VL总线、PCMCIA(个人计算机存储器卡国际协会)总线等,系统总线一般都以插槽的形式出现在主板上(3)外部总线(通信总线):分为串行和并行两大类。
串行:RS232C、USB、IEEE1394、ADB(Apple desktop bus)、A.b(存取总线)、CHI(Concentration Highway Interface)、GeoPort
并行:IEEE-488、VXI
外部总线也必须通过系统总线来实现和主机的通信。
比如USB是通过PCI到USB的主控制器。
选用哪一种总线技术时,应当明确各种总线的设计目的,即它的主要应用领域,然后根据自己的具体需要,选择一种总线规范来实现。
四种常用的串行通信总线比较:
并行通信总线:。
RS485MBUSCMBUSx性能比较
下行24V电压 提高下行电压有利于改善信号特性,提高负载驱动能力。 上行电流环 35V 4800 二线(可供电) 无极性 任意分支
通讯电平
差分电压
总线最高电压 长距通讯速率 接线方法 是否具有极性 布线方式 线缆要求
5V 1200 四线(更长线路的传输 实际上C-MBUS也可提供9600的通讯速度。 与M-BUS一样具备无极性二线通讯功能 与M-BUS一样具备无极性供电讯功能
电磁兼容性 结点中断上传功能
差 无
好 有
结点供电能力
否
芯片静态电流损耗 负载能力 总线隔离装置
2.4mA <128 无
主站集中控制器
简单
复杂
采用专用的 由于C-MBUS设计了专用的主站控制芯片,使原本需要大量模数电路搭建的主站 CMT100芯片,结 电路设计显得非常简单,并一致性好。 构极其简单 好 C-MBUS在设计中充分考虑了芯片的EMI、EMC指标,对下接的CPU等电路有较 好的电磁保护作用。
RS485、M-BUS、C-MBUS性能对比 、 、 性能对比 RS485 比较项目 (75LBC184) ) 通讯距离( ) 通讯距离(m) 1200 (TI721) ) 1000 下行12V电 压 上行电流环 24V 4800 二线(可供 电) 无极性 任意分支 (CMT001) ) 不小于2000 内部优化的输出控制能力,使芯片具有更远的通讯距离。 M-BUS C-MBUS 优势比较
与M-BUS一样具备任意分支功能,非常有利于现场的施工布线,优势非常明显 。 普通RV1.5 与M-BUS一样具备无极性双绞线布线,与485相比节约大量的线材费用,同样在 普通RV1.5双绞线 双绞线 布线中接线方便,无错接可能。 能,但功率 小<0.65mA 0.8 mA <256 有,复杂 MBUS与C-MBUS同样具备结点供电能力,但C-BUS可以提供更大的驱动能力, 能,功率大单个 这对终端设备的设计提供的更广泛的选择空间,较大的供电能力可为系统提供更 <4mA 多功能。 0.15 mA <400 有,简单 这是一项非常重要的指标,在总线大量挂接终端器时,芯片静态电流越低就可在 总线上挂接更多的终端设备,并可保证总线末端压降更小。 C-MBUS具备可驱动更多结点的能力。 在大量终端结点的应用中,隔离装置的应用对系统的稳定运行及可维护性非常重 要。
XY·CN总线系统介绍
前言青岛鼎信通讯有限公司是从事电力线载波通信及总线通信技术及应用方案的研发、生产和销售的厂家。
公司拥有一批多年从事集抄系统研发的技术人员,具有丰富的设计研发经验。
目前已拥有两项自主知识产权的国家级专利。
公司在扩频通信、信号处理、通信技术、自动控制、计算机应用及机电一体化等领域具有较强的科研、生产能力。
坚定不移的产品和市场定位给青岛鼎信的发展奠定了一个良好的起点,不断创新和自我改善的精神是我们一贯信守的企业精神和核心竞争力。
青岛鼎信崇尚以人为本,尊重员工的个性与发展,提倡平等、友爱和不断进步的管理氛围,努力营造良好的沟通与协作的团队合作精神。
我们将坚守“诚信务实”的经营原则,以“为客户创造价值”为目标,以先进、成熟的产品和服务,努力为我们的目标客户提供完整的系统解决方案和专业技术支持服务。
本设计说明书详细介绍了青岛鼎信生产销售的各类XY·CN总线控制设备性能技术指标及产品应用设计方法,内容涵盖了XY·CN总线系统开发与测试部件,XY·CN总线系统通用部件,消防专用部件及三表集抄专用部件,全面详实,图文并茂,可作为XY·CN 总线系统开发、应用及选型的参考资料使用。
声明:如本应用设计说明书已升级,则同型产品的介绍以最新版本为准;如本应用设计说明书所引用的标准已升级,则以最新标准为准,恕厂家不另行通知。
目录1背景介绍 (5)2系统简介 (5)2.1标准总线系统 (5)2.1.1 系统简介 (5)2.1.2 系统框图 (6)2.1.3 技术指标 (6)2.2机内总线系统 (7)2.2.1 系统简介 (7)2.2.2 系统框图 (7)2.2.3 技术指标 (7)2.3两级总线系统 (8)2.3.1 系统简介 (8)2.3.2 系统框图 (8)2.3.3 技术指标 (8)3接口芯片 (9)001标准总线从站接口芯片 (9)3.1.1 功能特点 (9)3.1.2 技术指标 (9)3.1.3 外观及封装尺寸 (10)100标准总线主站接口芯片 (11)3.2.1 功能特点 (11)3.2.2 技术指标 (12)3.2.3 外观及封装尺寸 (13)200机内总线接口芯片 (13)3.3.1 功能特点 (13)3.3.2 技术指标 (14)3.3.3 外观及封装尺寸 (15)801标准总线从站SOC芯片 (15)3.4.1 功能特点 (15)3.4.2 技术指标 (16)3.4.3 原理框图 (17)4通用设备 (17)4.1.1 USB- 机内总线控制器 (17)4.1.2 标准总线控制器 (19)4.1.3 标准总线测试负载 (21)4.1.4 总线产品生产测试软件 (23)4.2数据传输设备 (24)4.2.1 总线通道控制器 (24)4.2.2 总线大电流控制器 (26)4.2.3 总线中继器 (27)4.2.4 总线隔离器 (29)4.2.5 智能总线隔离器 (31)4.2.6 载波标准总线模块 (33)4.3控制模块 (33)4.3.1 输入模块 (33)4.3.2 输出模块 (35)4.3.3 输入输出模块 (37)4.3.4 声光警报器 (40)4.4不间断电源 (41)4.4.1 智能电源盘(200W) (41)4.4.2 智能电源箱(200W) (44)5协议标准 (46) BUS总线规约-机内总线 (46)5.1.1 协议简介 (46)5.1.2 功能特点 (47) BUS总线规约-标准总线 (47)5.2.1 协议简介 (47)5.2.2 功能特点 (47)6演示套件 (47)6.1通用开发套件 (47)6.1.1 功能简介 (47)6.1.2 套件设备说明 (47)6.2直读水表开发套件 (48)6.2.1 功能简介 (48)6.2.2 套件设备说明 (48)7应用案例 (48)7.1水、电、气三表集抄系统 (48)7.1.2 系统框图 (49)7.1.3 技术指标 (50)7.2安防、消防报警系统 (50)7.2.1 系统简介 (50)7.2.2 系统框图 (50)7.3楼宇自动控制系统 (51)7.3.1 系统简介 (51)7.3.2 系统框图 (52)7.4可视对讲系统 (52)7.4.1 系统简介 (52)7.4.2 系统框图 (53)7.5照明控制系统 (54)7.5.1 系统简介 (54)7.5.2 系统框图 (54)7.6呼叫求助系统 (55)7.6.1 系统简介 (55)7.6.2 系统框图 (55)7.7智能家居系统 (56)7.7.1 系统简介 (56)7.7.2 系统框图 (57)8服务体系 (57)8.1技术支持 (57)8.1.1 免费提供协议 (57)8.1.2 提供试验套件 (57)8.1.3 提供技术支持 (58)8.2产品支持 (58)8.2.1 提供通用总线设备 (58)8.2.2 提供生产、调试用软件 (58)1背景介绍近年来,随着电子技术飞速发展以及社会的进步,人们对设备的自动化控制需求越来强烈,为此对电子设备的低成本联网管理势在必行。
M-BUS介绍(一)
光耦隔离(推荐)
安装环境
A类:小型住宅安装
1、描述: 距离:<=350M 段配线总长:<1KM 线缆类型:电话线类型,0.8mm护套,0.5mm2铜线,阻抗<30欧姆 2、使用: 最大节点: 250 UL@9600 bps 最大通讯速率: 64UL@38400 bps
安装环境
B类:大型住宅安装
1、描述: 距离:<=350M 段配线总长:<4KM 线缆类型:电话线类型,0.8mm护套,0.5mm2铜线,阻抗<30欧姆。 2、使用: 最大节点: 250 UL@2400 bps 最大通讯速率: 64UL@9600 bps
M-BUS通讯原理
主机到从机:静态,传号(1)电压 = 总线电压。空号(0)电压=总线电压-12V 从机到主机:静态,传号(1)电流<1.5mA。空号(0)电流= 11~20mA 接收时总线电压
总线电流反馈 (高性能)
主机发送 从机电流消耗
主机接收
从机到主机
主机到从机的电压 •最大总线电压:-50V~0V~50V •符合所有性能要求电压范围:+ -(12~42V) •在从机端的静态总线电压:+ -(21~42V) 电流 •静态,传号(1)电流<=1.5mA。 •激活,空号(0)电流=11..20mA •2仪表同时通讯(冲突),逻辑与,电流=22..40mA •多个从机同时通讯,电流>25mA
DW1 1/2W-10V DW2 1/2W-12V
从机设计
•基于TI的从表芯片TSS721A
总线输入
UART输出
TSS721A简介
•可实现从机数据传输 •可为从机供电 •TX,RX信号 •自反馈功能 •缓冲电容 •最大启动时间3S •供电能力:0.65mA(1UL),最大1.8mA(2UL)
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X ・C 总 线 系 统 可 使 用 三 线 制 系 统 为 设 备 提 供 更 Y N 大 的 用 电 功率 。在 1 工 作 电压 的 情 况 下 , 满 足 汽 车 2V 可 电 子 的 需求 ; 使用 2 0 V 的 直 流 电压 系 统 , 满 足 数 字 化 7 可 交通 信号 灯 系统 的要 求 。M —BUS总 线 不 能 使 用 该 方 式 , 否则影响正常通信。
满 载 2 6个 设 备 时 总线 总 电流 高 达 近 8 0mA, 电 流 为 5 0 该 XY ・C 总 线 有 一 个 输 出 5 0mA 节 点 的 总 线 电 流 。 N 0
换 器 、 级 总 线 通 道 板 、 线 中继 器 等 多 种 标 准 通 用 设 备 。 二 总.
( 2)节 点 隔 离 设 计
X ・C Y N总 线 系统 节 点 隔 离 电路 简 单 , 需 要 使 用 本 不 地进 行 隔 离供 电 。M —B US总 线 由于 其工 作 电流 的 设 计 不 能使 用 总线 电源 实 现 隔 离 设 计 , 须 使 用 本 地 隔 离 电源 实 必 现 隔离 电路 功 能 , 因此 除抄 表 行 业外 , 他 系统 极 少 采用 。 其
而 M —BΒιβλιοθήκη US总线 没 有 厂 家 生 产 通 用 设 备 , 能 由 各 厂 家 只
5. 总 线 电 压 2
X ・C 总 线 系 统 总 线 电 压 可 根 据 系统 用 途 使 用 不 Y N
自行 研 制 这 些 设 备 。
4 通 信 协 议
XY ・C 总 线 的 最 大 弱 点 是 回码 时 间必 须 小 于 1 0 N 0 ms 长 帧 协 议 最 大 帧 长 2 6字 节 ) ( 5 。也 就 是 说 , 4 8k p 在 . b s
同 的 总线 电 压 。对 于家 居 智 能 化 、 车 场 等 距 离 小 于 3 0 停 0 m 的 系 统 , 使用 1 供 电 系 统 ; 于 消 防 报 警 系 统 、 可 6V 对 小 区智 能化 系 统 , 使 用 2 系 统 ; 于食 堂快 餐 店售 饭 系 可 4V 对
情 况 下 回码 长 度 小 于 4 0字 节 , 对 于 使 用 XY ・C 总 线 但 N 的设 备 足 够 了 , 于 需 要 报 文 数 据 的 系统 , 用 增 加 固 定 对 可
3 通 用设 备
目前 曦 阳公 司 已经研 制 了 多种 通 用 设 备 , 括 多 种 规 包
格 总 线 隔 离 器 、 线 智 能 隔 离 器 、 B—XY ・C 总 线 转 总 US N
耗 只有 5w ( 包括 5只 防 盗 探 测 器 , 个 2 每 0 mA 的 待 机 电 流 ) 可见 其 节 电优 势 。为 得 到 6 0 A 的设 备 用 电 电 流 , , 5 M —B US总 线 系统 节 点 消 耗 总线 电 流 高 达 3mA, 使 其 这
维普资讯
XY・ N息线供 电及 通信 系统 ( C 连载)
M —B S与 XY ・ N息 线 性 蕾比 对 【 U C 下)
■ 曦 阳 ・中 国
( 上期) 接
线 电压 1 的 1 0点 的 3 0 m 住 宅 控 制 系 统 , 静 态 功 6V 0 0 其
电 流 将 达 到 2mA。M —B US总线 系 统 的 回码 解 调 方式 决
消耗 10 A 的 通 信 电 流 , 节 点 用 电 电 流 最 大 可 达 到 2 其
5 0mA。这 一 特 性 使 系 统 的 静 态 工 作 电 流 大 大 减 小 , 0 常 用 的检 测 设 备 一 般 可 设 计 到 5 0 A 以 下 , 其 满 载 ( 5 0 使 26 个 设 备 ) 况 下 总 线 静 态 工 作 电 流 小 于 1 0 mA。对 于 总 情 5
供 电周 期 的方 法 解 决 ( 帧 协议 ) 长 。
统 等 需 要 主 机 备 电 、 点 功 率 较 大 的 系统 , 使 用 3 系 节 可 6V 统 , 设 备 提 供 更 大 的 用 电功 率 。标 准 M —BUS总 线 电 为
压 为 2 国 内 为 提 高 其通 信 能力 总线 电压 高达 4 4V, 2V。
5 性 能 分 析
5 1 总 线 电 流 .
XY ・C 总 线 系统 总 线 电 流 随 用 电 电 流 变 化 , 点 只 N 节
5 4 传 输 速 率 .
X ・ N 总 线 支 持 最 高 1 0 p 的 传 输 速 率 。标 Y C 92 0b s 准 总线 应 用 于 48 0b s 是 考 虑 到 节 点 速 率 对 功 耗 的 影 0 p , 响 , 用 1 0 p 使 92 0b s的 速 率 进 行 传 输 时 , 点 MC 工 作 节 U
5 3 工作 方 式 .
【 )不 同 总 线 方 式 1
《 XY ・CN 总线 通 信 协 议 》 标 准 的 现 场 总线 通 信 协 是 议 , 以转 化 为 任 意 国际 标 准 的 其 他通 信 协议 。 可 XY ・CN 总线 设 备 地 址 是 2 4位 具 有 设 备 类 型 、 家 厂 国别 、 家 名 称 、 成 日期 的 不重 复 的数 字 信 息 , 场 不 需 厂 生 现 要 设 置 地 址 。将 节 点 的 I 地 址 逐 一 登 录后 , 统 自动 分 D 系 配 单 字 节 的通 信 地 址 , 理 器 再 根 据 设 备 信 息 表 对 不 同 管 I D设 备 以 单 字 节 通 信 号 进 行 操 作 。 采 用 《 XY ・CN 总 线 通信协议》 中专 利 技 术 的快 速 I 登 录 功 能 ,D 登 录 时 间 D I 为 3 0ms 5 。当设 备 使 用 单 字 节 通 信 地址 操 作 时 , 任一 节 点 的事 件 上 报 时 间小 于 8 , 使 其 可 应 用 在 快 速 反 应 实 0ms 这 时通 信 系 统 , 家 庭 智 能 化 控制 系统 。 如