本實用新型涉及一種用于配合具有USB HOST接口的設(shè)備而對通過MBUS總線通信的主機和從機實現(xiàn)同時監(jiān)聽的裝置。

背景技術(shù)：

MBUS總線具有無極性、傳輸距離遠、抗干擾能力強、電源信號合一等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于無源表計的數(shù)據(jù)采集。由于MBUS總線收發(fā)為非平衡方式，即主機信號發(fā)送為電平信號，從機信號發(fā)送為電流信號，因此現(xiàn)場調(diào)試只能分別調(diào)試主機、從機，工程現(xiàn)場無法通過同時監(jiān)聽主從通信報文來進行調(diào)試，極為不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠同時監(jiān)聽主機和從機，從而降低MBUS調(diào)試難度、提高工作效率的MBUS主從監(jiān)聽裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種MBUS主從監(jiān)聽裝置，用于配合具有USB HOST接口的設(shè)備而對通過MBUS總線通信的主機和從機實現(xiàn)同時監(jiān)聽，所述MBUS主從監(jiān)聽裝置包括與所述MBUS總線相連接而分別采集所述主機和所述從機所發(fā)送的信號并分別將其轉(zhuǎn)換為TTL電平信號的MBUS-TTL電路、與所述MBUS-TTL電路相連接并將所述TTL電平信號轉(zhuǎn)換為USB信號的并傳輸給所述設(shè)備的TTL-USB電路。

優(yōu)選的，所述MBUS-TTL電路包括對所述主機和所述從機所發(fā)送的信號進行整形和放大的信號處理電路、將經(jīng)過整形和放大后的信號轉(zhuǎn)換為所述TTL電平信號的耦合電路。

優(yōu)選的，所述信號處理電路包括分別對所述主機和所述從機所發(fā)送的信號進行整形的整流橋芯片U2、與所述整流橋芯片U2相連接而進行信號放大的運放U3。

優(yōu)選的，所述整流橋芯片U2經(jīng)電阻R4和電容C3而連接至所述運放U3的同相輸入端，所述運放U3的反相輸入端經(jīng)電阻R3而連接至MBUS參考地，所述運放U3的輸出端與所述耦合電路相連接。

優(yōu)選的，所述電容C3與所述運放U3的同相輸入端之間設(shè)置有保護電路，所述保護電路包括電阻R5、電阻R6、二極管VD1、二極管VD2，所述電阻R5的一端、所述電阻R6的一端、所述二極管VD1的負極、所述二極管VD2的正極分別連接在所述電容C3與所述運放U3的同相輸入端之間，所述電阻R5的另一端、所述二極管VD1的正極、所述二極管VD2的負極共同連接至MBUS參考地，所述電阻R6的另一端接系統(tǒng)電源。

優(yōu)選的，所述耦合電路包括光耦O1，所述光耦O1包括發(fā)光二極管和與所述放光二極管耦合的三極管，所述發(fā)光二極管的負極與所述運放U3的輸出端相連接，所述發(fā)光二極管的正極經(jīng)電阻R7而與系統(tǒng)電源相連接，所述三極管的集電極連接上拉電阻R8，所述三極管的集電極輸出所述TTL電平信號，所述三極管的發(fā)射極接地。

優(yōu)選的，所述MBUS-TTL電路還包括基于所述主機和所述從機所發(fā)送的信號而獲得系統(tǒng)電源的電源轉(zhuǎn)換電路。

優(yōu)選的，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括輸入端與所述整流橋芯片U2相連接的電源轉(zhuǎn)換芯片U4、對所述電源轉(zhuǎn)換芯片進行輸入濾波的電容C4、對所述電源轉(zhuǎn)換芯片U4進行輸出濾波的電容C5，所述電源轉(zhuǎn)換芯片U4的輸出端輸出所述系統(tǒng)電源。

優(yōu)選的，所述TTL-USB電路包括電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1及其外圍電路。

由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)同時監(jiān)聽MBUS主、從設(shè)備通信報文，能夠大大提高MBUS總線設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試的效率，其功耗較低，使用方便。

附圖說明

附圖1為本實用新型的MBUS主從監(jiān)聽裝置中MBUS-TTL電路的電路圖。

附圖2為本實用新型的MBUS主從監(jiān)聽裝置中TTL-USB電路的電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。

實施例一：一種用于配合具有USB HOST接口的設(shè)備（如筆記本電腦等）而對通過MBUS總線通信的主機和從機實現(xiàn)同時監(jiān)聽的MBUS主從監(jiān)聽裝置，包括MBUS-TTL電路和TTL-USB電路。

MBUS-TTL電路與MBUS總線相連接而用于分別采集主機和從機所發(fā)送的信號并分別將其轉(zhuǎn)換為TTL電平信號。如附圖1所示，MBUS-TTL電路包括對主機和從機所發(fā)送的信號進行整形和放大的信號處理電路、將經(jīng)過整形和放大后的信號轉(zhuǎn)換為TTL電平信號的耦合電路。

信號處理電路包括分別對主機和從機所發(fā)送的信號進行整形的整流橋芯片U2、與整流橋芯片U2相連接而進行信號放大的運放U3。整流橋芯片U2的交流輸入端分別為MBUSA和MBUSB，分別對應(yīng)主機和從機發(fā)送的信號，整流橋芯片U2的正極輸出端MBUS+經(jīng)電阻R4和電容C3而連接至運放U3的同相輸入端，整流橋芯片U2的負極輸出端為MBUS側(cè)的參考地GMBUS。運放U3的反相輸入端經(jīng)電阻R3而連接至MBUS參考地GMBUS，運放U3的輸出端與耦合電路相連接。運放U3的的兩個控制端分別連接系統(tǒng)電源5VMBUS和MBUS參考地GMBUS。電容C3與運放U3的同相輸入端之間設(shè)置有保護電路，保護電路包括電阻R5、電阻R6、二極管VD1、二極管VD2，電阻R5的一端、電阻R6的一端、二極管VD1的負極、二極管VD2的正極分別連接在電容C3與運放U3的同相輸入端之間，電阻R5的另一端、二極管VD1的正極、二極管VD2的負極共同連接至MBUS參考地GMBUS，電阻R6的另一端接系統(tǒng)電源5VMBUS。

耦合電路包括光耦O1，光耦O1包括發(fā)光二極管和與放光二極管耦合的三極管。發(fā)光二極管的負極與運放U3的輸出端相連接，發(fā)光二極管的正極經(jīng)電阻R7而與系統(tǒng)電源5VMBUS相連接，三極管的集電極連接上拉電阻R8，三極管的集電極輸出TTL電平信號，三極管的發(fā)射極接地。

MBUS-TTL電路還包括電源轉(zhuǎn)換電路，它用于基于主機和從機所發(fā)送的信號而獲得系統(tǒng)電源5VMBUS。電源轉(zhuǎn)換電路包括輸入端與整流橋芯片U2相連接的電源轉(zhuǎn)換芯片U4、對電源轉(zhuǎn)換芯片進行輸入濾波的電容C4、對電源轉(zhuǎn)換芯片U4進行輸出濾波的電容C5，電源轉(zhuǎn)換芯片U4的輸出端輸出系統(tǒng)電源5VMBUS。

當(dāng)MBUS主機發(fā)送信號“0”時，電容C3通過電阻R4向MBUS+放電，同時電流由MBUS參考地流向電阻R5，因此運放U3的同相輸入端電壓為負，運放U3輸出低電平，光耦O1導(dǎo)通，光耦O1中三極管的集電極經(jīng)電阻R8上拉到USB側(cè)的3.3V，RXD_TTL為邏輯“0”。當(dāng)MBUS主機發(fā)送信號“1”時，MBUS+通過電阻R4向電容C3充電，同時電流由電阻R5流向MBUS參考地，因此運放U3的同相輸入端電壓為正，運放U3輸出高電平，光耦O1截止，RXD_TTL為邏輯“1”。二極管VD1、二極管VD2為保護二極管，將采樣的MBUS主機發(fā)送信號限制在±0.7V以內(nèi)。

當(dāng)MBUS從機發(fā)送信號“0時比發(fā)送信號“1”時，電流至少突變10mA，因此MBUS主機電壓有小信號變化，當(dāng)從機發(fā)送信號“0”、“1”時， 與主機發(fā)送信號“0”、“1”時類似，但是幅值不同，由于運放U3為過零比較器，所以RXD_TTL邏輯變化與從機發(fā)送信號邏輯變化一致。

TTL-USB電路與MBUS-TTL電路相連接，并用于將TTL電平信號轉(zhuǎn)換為USB信號的并傳輸給具有USB HOST接口的設(shè)備。如附圖2所示，TTL-USB電路包括電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1及其外圍電路。電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1的5腳為其輸入端而輸入TTL電平信號。電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1的27腳、28腳之間連接晶振Y1，晶振Y1的兩端與地之間分別連接電容C1、C2作為晶振Y1的負載電容。電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1的7腳、18腳、21腳、25腳、26腳均連接USB參考地。電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1的20腳接電源VCC，該電源VCC由USB HOST接口提供。電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1的15腳、16腳分別經(jīng)過電阻R2、電阻R1而連接至USB插座P1的3腳、2腳，電平轉(zhuǎn)換集成芯片U1的17腳為3.3V輸出腳。USB插座P1的1腳接電源VCC，USB插座的4腳接USB參考地。

上述MBUS主從監(jiān)聽裝置采用低功耗設(shè)計，可以使用具有USB HOST接口的設(shè)備實現(xiàn)同時監(jiān)聽MBUS主、從設(shè)備通信報文，能夠大大提高MBUS總線設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試效率，且便于攜帶使用。

上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。