技术领域：
本实用新型涉及一种m-bus通讯总线的电子开关，适用于由电池供电、交流供电的m-bus总线连接的总线式水表、气表、电表的智能远程集抄系统或其他报警、监控设备等组成的网络系统，本电子开关的作用是为了将m-bus总线上所有从机设备进行物理分组与隔离，并给这些从机设备提供电源，接收、控制并处理从机设备的数据信号，同时承担与主设备进行数据交互。
背景技术：
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近几年，符合en1343-3标准的meter-bus总线，简称m-bus总线网络，由于其通讯只需要两芯导线，无极性输入，以及可以星形连接，使施工简便，大大降低了施工劳动强度，提高系统的稳定性，使m-bus总线的通讯网络在远程数字抄表系统、报警监控系统中得到了广泛的应用，但m-bus总线网络在使用过程中，单台采集设备带的智能仪器、仪表的数量多至上百个，使得系统庞大，一旦接入的从机设备出现短路等问题，在数百个从机点中找出故障点将变得很麻烦，这样后期维护工作相当复杂，更严重的是经常出现由于m-bus通讯总线的某个从机设备短路导致整个系统瘫痪，且为了寻找短路点，需对线路一段、一段的排查，工作量非常大，严重影响了技术的推广与使用。
技术实现要素：
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本实用新型的设计目的是：设计一款m-bus总线式网络系统的电子开关，应用于m-bus总线方式连接的有线远程抄表系统，将m-bus总线上所有从机设备进行物理分组与隔离，从而增强主机设备的带载能力，并减少后期维护、排查工作量，特别适用于电池供电的系统，因为常规的锂亚电池输出能力有限，如果总线负载太重，电池的输出能力将无法完成抄表工作，势必要在电路上增加成本加大电流输出能力，而使用本电子开关将从设备分组后，每次只对其中某一组从设备采集数据，总线的负载电流会成倍减少，常规锂亚电池即可满足要求。
本实用新型所提供的电子开关包括：单片机系统、总线输入、总线取电电源模块、通讯模块、总线输出，其中单片机系统至少内置一路adc模块和模拟比较器模块，用于通讯模块接收数据，总线输入为两根有极性的m-bus线，正极定义为busl1，负极定义为busl2，其中busl1经过一个隔离二极管d1；总线取电电源模块输出的电源正极定义为vcc，电源负极定义为gnd；总线输出为两根有极性的m-bus线，正极定义为bus1，负极定义为bus2。
本实用新型为实现上述目的，采用以下方案：
总线输入正极busl1经过隔离二极管d1后，直接作为输出的正极bus1，输出的负极bus2经由一个三级管t1控制，其中，t1的集电极接到bus2，发射极接到gnd，基极经过一个电阻r1连接到单片机的控制引脚ctr，ctr接入一个下拉电阻r2到gnd。其电气工作原理为：
通讯总线上电时，总线取电电源模块从总线上获取电能，作为m-bus通讯总线电子开关的系统电源，电源正极定义为：vcc，电源负极定义为：gnd，控制引脚ctr初始状态为输出“0”，此时，三极管t1截至，bus2浮空，总线输入正极busl1经过隔离二极管d1后，直接作为输出的正极bus1，因为bus2浮空，所以bus1与bus2不能形成回路，整个输出关闭；通讯模块用于接收主机的开关命令，假设接收到了打开后级输出的命令，单片机的控制引脚ctr会输出“1”，此时，三极管t1导通，集电极的bus2连接到发射集gnd，总线输入正极busl1经过隔离二极管d1后直接作为输出的正极bus1，经由bus2回到gnd形成一个完整回路，输出即被打开；通讯总线掉电，busl1断电，bus1直接被切断，单片机系统进入掉电状态并等待重新上电。
本实用新型优点在于：
1、通讯总线上电时，不直接供给后级总线，由本实用新型实施的m-bus通讯总线电子开关控制后级总线，对整个m-bus通讯总线的从设备进行了物理分组和隔离，不同组的从设备不会同时接入总线，成倍减少了总线的负载，并且不同组的从设备相互不影响。
2、依照本实用新型实施的m-bus通讯总线电子开关，响应速度快，器件少，成本低。
附图说明：
图1：本实用新型实电子原理示意图。
具体实施方式：
下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明：
如图1所示：对本实施例所涉及的m-bus通讯总线电子开关，包括：单片机系统、总线输入、总线取电电源模块、通讯模块、总线输出，其中单片机系统至少内置一路adc模块和模拟比较器模块，用于通讯模块接收数据，总线输入为两根有极性的m-bus线，正极定义为busl1，负极定义为busl2，其中busl1经过一个隔离二极管d1，正向导通；总线取电电源模块输出的电源正极定义为vcc，电源负极定义为gnd；总线输出为两根有极性的m-bus线，正极定义为bus1，负极定义为bus2。总线输入正极busl1经过隔离二极管d1后，直接作为输出的正极bus1，输出的负极bus2经由一个三级管t1控制，其中，t1的集电极接到bus2，发射极接到gnd，基极经过一个电阻r1连接到单片机的控制引脚ctr，ctr接入一个下拉电阻r2到gnd。
工作流程为：
通讯总线上电时，总线取电电源模块从总线上获取电能，作为m-bus通讯总线电子开关的系统电源，电源正极定义为：vcc，电源负极定义为：gnd，控制引脚ctr初始状态为输出“0”，此时，三极管t1截至，bus2浮空，总线输入正极busl1经过隔离二极管d1后，直接作为输出的正极bus1，因为bus2浮空，所以bus1与bus2不能形成回路，整个输出关闭；当通讯模块接收到了主机下发的打开输出命令，单片机的控制引脚ctr会输出“1”，此时，三极管t1导通，集电极的bus2连接到发射集gnd，总线输入正极busl1经过隔离二极管d1后直接作为输出的正极bus1，经由bus2回到gnd形成一个完整回路，输出即被打开；通讯总线掉电，busl1断电，bus1直接被切断，单片机系统进入掉电状态并等待重新上电。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，如单片机系统的选用不同、开关管选用不同、开关管切断bus2改为切断bus1，即切输出负极改为输出正极等等，但凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型权利要求的保护范围内。
1.一种应用于mbus通讯总线的电子开关，适用于由电池供电、交流供电的m-bus总线连接的总线式水表、气表、电表的智能远程集抄系统或报警、监控设备组成的网络系统，其组成包括：单片机系统、总线输入、总线取电电源模块、通讯模块、总线输出，其中单片机系统至少内置一路adc模块和模拟比较器模块，用于通讯模块接收数据，总线输入为两根有极性的m-bus线，正极定义为busl1，负极定义为busl2，其中busl1经过一个隔离二极管d1，正向导通；总线取电电源模块输出的电源正极定义为vcc，电源负极定义为gnd；总线输出为两根有极性的m-bus线，正极定义为bus1，负极定义为bus2，总线输入正极busl1经过隔离二极管d1后，直接作为输出的正极bus1，输出的负极bus2经由一个三级管t1控制，其中，t1的集电极接到bus2，发射极接到gnd，基极经过一个电阻r1连接到单片机的控制引脚ctr，ctr接入一个下拉电阻r2到gnd。
2.根据权利要求1所述的应用于mbus通讯总线的电子开关，其特征在于：总线供电的条件下的开关初始状态为断开状态，后级输出所连接的从设备被物理分组并隔离。
3.根据权利要求1所述的应用于mbus通讯总线的电子开关，其特征在于：自带通讯模块，通过该模块接收主机的打开后级输出命令，从而将后级输出所连接的从设备接入总线。
技术总结