一种转换器的制作方法

1.本实用新型涉及转换器领域，特别是涉及一种转换器。

背景技术：

2.集中器是智能抄表系统中的数据集中单元，处理和交换主控机与表单元间的数据信息，实现智能化抄表与管理。单独使用集中器负载能力有限，通过采集器的扩展可以提高带负载能力，采集器为智能抄表网络终端设备建立通道，管理抄表单元，使抄表网络的结构清晰，工作局部化，提高通讯效率。一般，传统的有线集中器下行接口有rs485和mbus两种。rs485型集中器必须接mbus型采集器才能抄mbus表，mbus型集中器只能抄mbus表，传统采集器通常只有一种接口，在抄表上也有一定的局限性，而且，采集器的成本较高。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种转换器，通过设置rs485接口和mbus接口提高采集效率降低成本。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
5.一种转换器，包括：上行设备转换电路、下行mbus转换电路和多个下行rs485转换电路；
6.所述上行设备转换电路通过输入端与上行设备连接；所述上行设备转换电路通过485输出端与所述下行rs485转换电路的输入端连接；所述下行rs485转换电路的输出端与rs485接口的表具连接；所述上行设备转换电路通过mbus输出端与所述下行mbus转换电路的输入端连接；所述下行mbus转换电路的输出端与mbus接口的表具连接。
7.可选地，所述上行设备转换电路包括上行通讯芯片、mbus输出电路、下行rs485收发使能控制电路和继电器控制电路；
8.所述上行通讯芯片的输入端为所述上行设备转换电路的输入端；所述上行通讯芯片的一个输出引脚为485输出端；所述485输出端还分别与所述mbus输出电路、所述下行rs485收发使能控制电路和所述继电器控制电路连接；所述mbus输出电路的输出端为mbus输出端。
9.可选地，所述转换器还包括下行电源电路；所述下行电源电路分别与所述上行设备转换电路、所述下行mbus转换电路和多个所述下行rs485转换电路连接。
10.可选地，所述下行电源电路包括三极管、继电器和下行总线电路；
11.所述继电器通过所述三极管与所述继电器控制电路连接；所述下行总线电路分别与所述下行mbus转换电路的mbus总线接口和多个所述下行rs485转换电路的rs485总线接口连接。
12.可选地，每个所述下行rs485转换电路均包括依次连接的下行rs485通讯芯片、下行rs485rc电路、瞬变抑制二极管和下行rs485继电器控制电路；
13.所述下行rs485通讯芯片的输入端与所述上行设备转换电路的485输出端连接；所
述下行rs485继电器控制电路与所述上行设备转换电路的继电器控制电路连接。
14.可选地，所述下行mbus转换电路包括依次连接的下行mbus输入电路、下行mbus总线电路和下行rs485继电器控制电路；
15.所述下行mbus输入电路的输入端与所述上行设备转换电路的mbus输出端连接；所述下行rs485继电器控制电路与所述上行设备转换电路的继电器控制电路连接。
16.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
17.本实用新型的所述上行设备转换电路通过输入端与上行设备连接；所述上行设备转换电路通过485输出端与所述下行rs485转换电路的输入端连接；所述下行rs485转换电路的输出端与rs485接口的表具连接；所述上行设备转换电路通过mbus输出端与所述下行mbus转换电路的输入端连接；所述下行mbus转换电路的输出端与mbus接口的表具连接，通过设置rs485接口和mbus接口提高采集效率降低成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型提供的转换器示意图；
20.图2为本实用新型提供的上行设备转换电路图；
21.图3为本实用新型提供的下行电源电路图；
22.图4为本实用新型提供的下行rs485转换电路图；
23.图5为本实用新型提供的下行mbus转换电路图；
24.图6为本实用新型提供的转换器数据传输过程示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的目的是提供一种转换器，通过设置rs485接口和mbus接口提高采集效率降低成本。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.如图1-图5所示，本实用新型提供的一种转换器，包括：上行设备转换电路、下行mbus转换电路和多个下行rs485转换电路。在实际应用中所述转换器还包括下行电源电路。
29.所述上行设备转换电路通过输入端与上行设备连接；所述上行设备转换电路通过485输出端与所述下行rs485转换电路的输入端连接；所述下行rs485转换电路的输出端与rs485接口的表具连接；所述上行设备转换电路通过mbus输出端与所述下行mbus转换电路的输入端连接；所述下行mbus转换电路的输出端与mbus接口的表具连接。
30.所述下行电源电路分别与所述上行设备转换电路、所述下行mbus转换电路和多个所述下行rs485转换电路连接。
31.如图2所示，所述上行设备转换电路包括上行通讯芯片u5、mbus输出电路、下行rs485收发使能控制电路和继电器控制电路。
32.所述上行通讯芯片u5的输入端为所述上行设备转换电路的输入端；所述上行通讯芯片u5的一个输出引脚为485输出端；所述485输出端还分别与所述mbus输出电路、所述下行rs485收发使能控制电路和所述继电器控制电路连接；所述mbus输出电路的输出端为mbus输出端。
33.其中，上行通讯芯片u5的型号为max487，mbus输出电路包括依次连接的两输入端四与非施密特触发器u3a、光敏二极管led2和电感r7；两输入端四与非施密特触发器u3a与485输出端rs485-txd连接。
34.下行rs485收发使能控制电路包括两输入端四与非施密特触发器u3d、电容c26、二极管d16和电感r49；两输入端四与非施密特触发器u3d与二极管d16和电感r49连接；二极管d16和电感r49还与85输出端rs485-txd和电容c26连接。两输入端四与非施密特触发器u3d的一端为下行rs485收发使能控制信号rede。
35.继电器控制电路包括依次连接的两输入端四与非施密特触发器u8a、两输入端四与非施密特触发器u3b和两输入端四与非施密特触发器u3c。两输入端四与非施密特触发器u8a与485输出端rs485-txd连接。二极管d16分别与两输入端四与非施密特触发器u8a和两输入端四与非施密特触发器u3b连接；电容c10、电感r8和电容c11均分别与二极管d16和两输入端四与非施密特触发器u3b连接，电阻r47的一端为detect，电阻r47的的另一端分别与二极管d16和两输入端四与非施密特触发器u3b连接。
36.两输入端四与非施密特触发器u8a、两输入端四与非施密特触发器u8b、二极管d14、两输入端四与非施密特触发器u8d和两输入端四与非施密特触发器u8c依次连接，两输入端四与非施密特触发器u8c通过二极管d15与上行通讯芯片u5连接。电感r39与二极管d14并联；电容c18一端与两输入端四与非施密特触发器u8d连接，一端接地。
37.上行通讯芯片u5的引脚d与电感r9和电感r11连接，为rxd端；上行通讯芯片u5的引脚de与依次连接的电感r37、电感r33连接；电容c17并联在电感r33的两端；三极管q3分别与电感r9、电感r11和电感r33连接。二极管ed13的一端与二极管d15连接，另一端分别与电感r25和上行通讯芯片u5的引脚r连接。
38.如图3所示，所述下行电源电路包括三极管q6、继电器jd2和下行总线电路。其中，继电器的型号为bp12-10。
39.所述继电器jd2通过所述三极管q6与所述继电器控制电路连接；所述下行总线电路分别与所述下行mbus转换电路的mbus总线接口和多个所述下行rs485转换电路的rs485总线接口连接。
40.继电器jd2分别与电容c25、二极管d11、瞬变抑制二极管zd17、瞬变抑制二极管zd18、二极管d12、电感r56、瞬变抑制二极管zd16和三极管q8连接。三极管q8连接还与电感r50连接，电感r50的一端为ctr1。瞬变抑制二极管zd17与瞬变抑制二极管zd18连接。瞬变抑制二极管zd16还分别与电感电阻rp9、电感r56连接；防器件ze15分别与电感电阻rp9、电感r56连接；防器件ze13、防器件ze14和防器件ze15依次连接，防器件
ze14和防器件ze15和电感电阻rp9引出v-端。防器件ze13和防器件ze15和电感r56引出v+端，并与电阻r46、电阻r45、钽电阻e7、三极管q6连接；三极管q6还引出485-dct端。电阻r45、钽电阻e7、三极管q6话语二极管d12连接。
41.下行总线电路包括运算放大器u6b、电阻r12、电阻r23、电阻r19、电阻r20、电阻r40和电容c13；运算放大器u6b的一端为detect，运算放大器u6b的+端分别与电阻r12、电阻r23连接。运算放大器u6b的-端分别与电阻r19、电阻r20、电阻r40连接；电阻r23还与电阻r40连接；电容c13并联在电阻r40的两端，电阻r19的一端为rs485-dct，电阻r20的一端为mbus-dct。
42.左边电路是下行电源控制，右边是下行rs485电路和mbus电路总线电流检测图，其中485-dct信号代表rs485总线电流信号，mbus-dct代表mbus总线电流信号。当下行rs485或者mbus总线电流过流时，就会输出detect信号变化，通过图1作用，将继电器关闭，实现对电源的关闭控制。正常情况下，detect为高阻态，当下行电路总线电流过流时，即485-dct或者mbus-dct过流时，通过电阻r19、电阻r20、电阻r40、电阻r12、电阻r23和电容c13以及运算放大器lm393m的电路作用，将detect变成了低阻态，detect连接至图1电路，将ctr1变成高电平，在图3中，ctr1变成高电平经过电阻r50使得三极管q8导通，继电器jd2断开，使得下行电源关闭。
43.如图4所示，每个所述下行rs485转换电路均包括依次连接的下行rs485通讯芯片、下行rs485rc电路、瞬变抑制二极管和下行rs485继电器控制电路。
44.所述下行rs485通讯芯片的输入端与所述上行设备转换电路的485输出端连接；所述下行rs485继电器控制电路与所述上行设备转换电路的继电器控制电路连接。
45.其中，下行rs485通讯芯片包括下行rs485通讯芯片u4和下行rs485通讯芯片u9，下行rs485通讯芯片u4通的r引脚通过二极管d19和二极管d20与下行rs485通讯芯片u9连接。下行rs485通讯芯片u4和下行rs485通讯芯片u9的d引脚相连，形成rs485-txd，下行rs485rc电路包括电感r14、电感r15、电感r16、电感r17、电感r21、电感r24、电感r26、电感r27、电容c15和电容c19，下行rs485通讯芯片u4的vdd引脚分别与电容c15和电感r14连接。下行rs485通讯芯片u4的b引脚分别有电感r15和电感r17连接，电感r15分别与瞬变抑制二极管zd10、瞬变抑制二极管zd11和电阻rp5连接。电阻rp5、防器件ze7和防器件ze8的一端形成b1端。下行rs485通讯芯片u4的a引脚分别与电感r14和电容r16连接，电感r16分别与瞬变抑制二极管zd11、瞬变抑制二极管zd12和电阻rp6连接，电阻rp6、防器件ze8和防器件ze9的一端形成a1端。a1端和b1端与下行rs485继电器控制电路中的继电器jd3连接。下行rs485继电器控制电路中的继电器jd3还与电容c20、二极管d10、三极管q5和电感r3连接。其中电感r32的一端形成ctr1端。
46.下行rs485通讯芯片u9的b引脚分别与电感r24和电感r27连接，电感r24还与瞬变抑制二极管zd13、瞬变抑制二极管zd14和电阻rp7连接，电阻rp7、防器件ze10和防器件ze11的一端形成b2端。下行rs485通讯芯片u9的a引脚分别与电感r21和电感r26连接，电感r21和电容c19的一端形成vdd端，电感r26分别与瞬变抑制二极管zd14、瞬变抑制二极管zd15和电阻rp8连接，电阻rp8、防器件ze12和防器件ze11的一端形成a2端，a2端和b2端均与下行rs485继电器控制电路中的继电器jd4连接。下行rs485继电器控制电路中的继电器jd4还与电容c22、二极管d9、三极管q4和电感r28连接。其中电感r28的一端形成
ctr1端。
47.如图5所示，所述下行mbus转换电路包括依次连接的下行mbus输入电路、下行mbus总线电路和下行rs485继电器控制电路。
48.所述下行mbus输入电路的输入端与所述上行设备转换电路的mbus输出端连接；所述下行rs485继电器控制电路与所述上行设备转换电路的继电器控制电路连接。
49.下行mbus输入电路包括电阻r54、电阻r10、电阻r52和三极管q11；电阻r54的一端为下行rs485输入端信号rs485-txd，另一端与三极管q11、电阻r10连接。三极管q11还与电阻r52连接。电阻r52还与三端稳压器u7、电容c21连接。u7还分别与二极管d7、钽电容e9和电感r43连接。二极管d7与电感r38、电感r42、电感r55和电感r43连接，电感r55和电感r53均与瞬变抑制二极管zd8、瞬变抑制二极管zd9、电阻rp4连接。电感r42分别与电阻rp3、电容r13、瞬变抑制二极管zd8和瞬变抑制二极管zd7连接。电阻r38分别与三极管q2、钽电容e6、电阻r41连接，三极管q2、钽电容e6、电阻r41还与瞬变抑制管z3连接，瞬变抑制z3与电感r38连接。电阻rp3与防器件ze4、防器件ze5和继电器jd1连接，防器件ze4与瞬变抑制二极管zd4连接，防器件ze5与防器件ze6和电阻rp4连接，防器件ze6与瞬变抑制二极管zd9连接。接口端子p1与继电器jd1连接。继电器jd1还与二极管d8、电容c23和三极管q7连接。三极管q7与电感r48连接，电感r48和电感r44的一端形成ctr1。
50.z2的一端为bus+，另一端分别与电感r30、二极管d4和电感r34连接，电感r30与运算放大器u6a和电容c16连接，二极管d4还与电感r31连接，电感r35分别与电感r31、钽电容e10和电感r34连接，运算放大器u6a还与二极管d18和电容c12连接。
51.如图6所示，本实用新型提供的转换器的数据传输过程：上行设备通过转换器实现与下行rs485/mbus表具的交互过程。上行设备通过rs485接口发出抄表信号，作为转换器的输入端，转换器将上行设备发出的抄表信号进行转换，可转换为rs485和mbus接口作为输出端，同时也是下行表具的输入端。下行表具收到转换器转发的抄表信号后将表具数据通过转换器对应的通道返回至上行设备，实现一次完整的抄表过程。
52.如图2所示，上行设备通过rs485接口发出抄表信号作为输入端，经过u5转换成的信号作为输出端。在没有数据交互的静态情况下，下行rs485输入端信号rs485-txd保持为高电平(假设为1)，当上行设备有数据下发，输出端有数据输出时，rs485-txd会产生电平变化(假设为0)，rs485-txd信号经过两输入端四与非施密特触发器u3a的反向作用得到下行mbus输入端信号mbus-txd(此时为1)，经过两输入端四与非施密特触发器u3d的反向作用得到下行rs485收发使能控制信号rede(此时为1)，同理，经过两输入端四与非施密特触发器u8a、两输入端四与非施密特触发器u3b和两输入端四与非施密特触发器u3c的共同作用得到继电器控制信号ctr1(此时ctr1为1)。过流检测信号detect作为输入经过rc电路、两输入端四与非施密特触发器u3b和两输入端四与非施密特触发器u3c共同作用反控制ctr1。
53.如图3所示，当有数据流时，继电器控制信号ctr1的值为1，此时三极管q8导通，继电器jd2导通打开，使得下行电源打开，即v+的值为12v，作为下行rs485的输入电源，v-为地值为0。当下行总线有接口过流时，下行rs485总线电信号485-dct和下行mbus总线电信号mbus-dct为高电平(假设为1)，经过运算放大器u6b的作用，其中运算放大器的型号为lm393m，使得过流检测信号detect变为低电平(此时值为0)，经过图2中两输入端四与非施密特触发器u3b和两输入端四与非施密特触发器u3c的反向作用，使得继电器控制信号ctr1
的值变为0，此时继电器就会关闭，电源就断开了，以此实现电源和数据流的控制。
54.如图4所示，当有数据下发时，rede的值为1，下行rs485芯片u4、下行rs485芯片u9使能，继电器控制信号ctr1的值为1，三极管q5和q4导通，继电器jd3和继电器jd4打开，即下行两路rs485打通。rs485-txd作为输入端经过rs485芯片u4转换为rs485信号，经过a1，b1，a2，b2两组总线输出到下行表具。下行表具收到数据后，通过a-1,b-1,a-2,b-2总线将表数据下行返回信号rxd返回到上行设备，实现rs485接口抄表过程。
55.如图5所示，当有数据下发时，继电器控制信号的值为1，三极管q7导通，继电器jd1打开，下行mbus接口打通，下行mbus输入端信号mbus-txd的值为1，经过芯片u7转化为mbus信号bus+,通过a、b总线发送到下行表具，下行表具收到数据后，通过a、b总线将数据bus+经过运算放大器u6a转化为rxd返回到上行设备，以此实现mbus接口的抄表过程。其中，运算放大器u6a的型号为lm393m。
56.本实用新型的转换器，既能保持采集器原有的扩展负载功能，还实现了多接口功能，同时还大大降低了成本。本实用新型提供的转换器是智能抄表网络系统的转换通讯设备。自搭电路，免去主控芯片及外围控制电路，相比大大降低了成本。转换器输入端为1路rs485接口，输出端为1路mbus接口和2路rs485接口，通过不同输出接口可实现对不同接口表具进行混抄。转换器上行可接集中器或者测试控制器，下行可接mbus和rs485接口的表，实现混抄。转换器可单独供电也可由上行设备供电，转换器为下行总线上所有的表具提供电源，还有感应数据流加强数据信号及防雷隔离作用，使数据在传输过程中减少失真，提高通信效率，使雷电对系统的破坏减少到最低。
57.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
58.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种转换器，其特征在于，包括：上行设备转换电路、下行mbus转换电路和多个下行rs485转换电路；所述上行设备转换电路通过输入端与上行设备连接；所述上行设备转换电路通过485输出端与所述下行rs485转换电路的输入端连接；所述下行rs485转换电路的输出端与rs485接口的表具连接；所述上行设备转换电路通过mbus输出端与所述下行mbus转换电路的输入端连接；所述下行mbus转换电路的输出端与mbus接口的表具连接。2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述上行设备转换电路包括上行通讯芯片、mbus输出电路、下行rs485收发使能控制电路和继电器控制电路；所述上行通讯芯片的输入端为所述上行设备转换电路的输入端；所述上行通讯芯片的一个输出引脚为485输出端；所述485输出端还分别与所述mbus输出电路、所述下行rs485收发使能控制电路和所述继电器控制电路连接；所述mbus输出电路的输出端为mbus输出端。3.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，所述转换器还包括下行电源电路；所述下行电源电路分别与所述上行设备转换电路、所述下行mbus转换电路和多个所述下行rs485转换电路连接。4.根据权利要求3所述的转换器，其特征在于，所述下行电源电路包括三极管、继电器和下行总线电路；所述继电器通过所述三极管与所述继电器控制电路连接；所述下行总线电路分别与所述下行mbus转换电路的mbus总线接口和多个所述下行rs485转换电路的rs485总线接口连接。5.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，每个所述下行rs485转换电路均包括依次连接的下行rs485通讯芯片、下行rs485rc电路、瞬变抑制二极管和下行rs485继电器控制电路；所述下行rs485通讯芯片的输入端与所述上行设备转换电路的485输出端连接；所述下行rs485继电器控制电路与所述上行设备转换电路的继电器控制电路连接。6.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，所述下行mbus转换电路包括依次连接的下行mbus输入电路、下行mbus总线电路和下行rs485继电器控制电路；所述下行mbus输入电路的输入端与所述上行设备转换电路的mbus输出端连接；所述下行rs485继电器控制电路与所述上行设备转换电路的继电器控制电路连接。

技术总结

本实用新型涉及一种转换器，涉及转换器领域，转换器包括：上行设备转换电路、下行MBUS转换电路和多个下行RS485转换电路；所述上行设备转换电路通过输入端与上行设备连接；所述上行设备转换电路通过485输出端与所述下行RS485转换电路的输入端连接；所述下行RS485转换电路的输出端与RS485接口的表具连接；所述上行设备转换电路通过MBUS输出端与所述下行MBUS转换电路的输入端连接；所述下行MBUS转换电路的输出端与MBUS接口的表具连接。本实用新型通过设置RS485接口和MBUS接口提高采集效率降低成本。降低成本。降低成本。

技术研发人员：

蓝成敏 胡恒 孟祥礼 王远营

受保护的技术使用者：

深圳市千宝通通科技有限公司

技术研发日：

2022.07.01

技术公布日：

2022/10/11