阅读说明：本技术 一种tc-bus电子远传水表电路 (TC-BUS electronic remote water meter circuit ) 是由 范建华 张公森 陈维广 刘永广 徐军然 石潇龙 刘金亮 窦克森 朱文亚 韩凯 于 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种TC-BUS电子远传水表电路,包括TC-BUS通讯电路、MCU主控电路、DC-DC降压电路、LDO降压电路、BLE蓝牙电路、水表阀控电路、水表计量电路、电池供电电路。TC-BUS通讯电路从接入的TC-BUS总线取电经过DC-DC降压电路、LDO降压电路降压为水表系统供电,并使TC-BUS转为TTL通讯方式与MCU主控电路通讯；MCU主控电路通过水表阀控电路、水表计量电路采集水表基表传感器信号与控制阀门,并且与BLE蓝牙电路通讯配置MCU的相关参数。进而实现电子远传水表采用TC-BUS总线通讯以及蓝牙本地调试,从而实现水表集抄的更高节点供电能力,提高水表在远距离传输下数据可靠性,方便水表表计的现场人员安装调试以及用户及时查询表计用水信息。(The invention discloses a TC-BUS electronic remote water meter circuit which comprises a TC-BUS communication circuit, an MCU master control circuit, a DC-DC voltage reduction circuit, an LDO voltage reduction circuit, a BLE Bluetooth circuit, a water meter valve control circuit, a water meter metering circuit and a battery power supply circuit. The TC-BUS communication circuit gets power from the accessed TC-BUS, and the power is supplied to a water meter system through the DC-DC voltage reduction circuit and the LDO voltage reduction circuit, and the TC-BUS is converted into a TTL communication mode to be communicated with the MCU main control circuit; the MCU master control circuit acquires signals of a water meter base meter sensor and a control valve through the water meter valve control circuit and the water meter metering circuit, and configures related parameters of the MCU through communication with the BLE Bluetooth circuit. And then the electronic remote water meter adopts TC-BUS BUS communication and Bluetooth local debugging, thereby realizing higher node power supply capacity of water meter centralized reading, improving data reliability of the water meter under remote transmission, and facilitating field personnel installation and debugging of the water meter and users to inquire water consumption information of the meter in time.)

一种TC-BUS电子远传水表电路

技术领域

本发明涉及电子远传水表技术领域，尤其涉及一种TC-BUS电子远传水表电路。

背景技术

电子远传水表已取代传统机械水表成为用水计量的主流。目前电子远传水表的有线通讯方式主要为RS485、M-BUS两种。RS485水表由于RS485总线传输对线材要求过高、传输距离短、负载节点能力弱、电磁兼容性差，严重影响水表集抄的范围、数量以及数据的准确度。M-BUS水表采用M-BUS总线克服了RS485水表的诸多不足，但是成本较高，不同厂商采集器与MBUS水表使用中存在烧表问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种TC-BUS电子远传水表电路，包括TC-BUS通讯电路、MCU主控电路、DC-DC降压电路、LDO降压电路、BLE蓝牙电路、水表阀控电路、水表计量电路、电池供电电路。实现水表集抄采用TC-BUS总线通讯以及蓝牙本地调试，从而实现水表集抄的更高节点供电能力，提高水表在远距离传输下数据可靠性，方便水表表计的现场人员安装调试以及用户及时查询表计用水信息。

进一步的，TC-BUS通讯电路，从外部采集器取电给TC-BUS水表供电，并实现TC-BUS水表与外部采集器之间的通讯，同时将TC-BUS转换为TTL串口与MCU主控电路通讯；

MCU主控电路，对水表计量电路采集信号进行分析，操作水表阀控电路驱动基表阀门，监控TC-BUS总线供电状态并对运行异常信息进行上报，控制DC-DC降压电路的运行状态，与BLE蓝牙电路通讯配置MCU的相关参数；

DC-DC降压电路，对TC-BUS通讯电路取电电压降压，用于水表阀控电路供电；

LDO降压电路，对TC-BUS通讯电路取电电压降压用于TC-BUS水表主控电路、BLE蓝牙电路供电；

BLE蓝牙电路，用于水表本地信息维护、升级方式，与蓝牙终端设备通讯配置TC-BUS水表计量、阀控等参数；

水表阀控电路，通过DC-DC降压电路从TC-BUS总线取电驱动基表执行器实现水表阀门打开、关闭，不需要使用电池电源或LDO降压电路电源；

水表计量电路，采集来自水表基表传感器的脉冲信号；

电池供电电路，通过二极管VD3与从TC-BUS总线取电的LDO降压电路电源隔离，在TC-BUS总线为水表供电时，不为MCU主控电路、BLE蓝牙电路、水表计量电路供电；

其中，TC-BUS通讯电路与DC-DC降压电路、LDO降压电路连接，同时与MUC主控电路通过TTL引脚连接；DC-DC降压电路与水表阀控电路连接；LDO降压电路与电池供电电路与MCU主控电路、BLE蓝牙电路、水表计量电路连接；MCU主控电路通过与BLE蓝牙电路连接，与水表计量电路连接，与水表阀控电路连接，与TC-BUS通讯电路连接。

进一步地，所述DC-DC降压电路从TC-BUS总线取电，只有在收到阀控命令并在执行阀控期间才打开，其他情况为关闭状态。进一步地，所述MCU主控电路通过电阻分压方式采集电阻R2、R9之间的电压VBUS识别TC-BUS总线是否供电。

进一步地，所述LDO降压电路将TC-BUS总线电压稳压为5V，由电阻R6、三极管VT1、以及稳压管N2组成。

进一步地，所述TC-BUS通讯电路将TC-BUS总线电压一路经芯片D3整流输出电压为DC-DC降压电路、LDO降压电路提供输入电压，另一路经芯片D1、D2与MCU进行通讯，并且前端输入有TC-BUS防护器。

进一步地，所述TC-BUS通讯电路中芯片D2型号为TC001B。

进一步地，所述TC-BUS通讯电路TC-BUS防护器由热敏电阻RT1、TVS管VP1两个器件组成，TC-BUS总线先经过RT1限流保护再被VP1限压保护后再为水表供电。

本发明的有益技术效果：实现电子远传水表采用TC-BUS总线技术，保证远距离传输时的数据可靠性，提高水表集抄的负载节点能力，同时降低水表总线电路的成本，远优于目前RS485、M-BUS总线水表方案；实现采用手机等蓝牙设备对水表的参数配置以及数据查询，方便现场人员对水表的调试安装以及用户及时查询表计用水信息，满足了现在智能水表的需求。

附图说明

图1是本发明TC-BUS电子远传水表电路的整体电路结构示意图。

图2是本发明TC-BUS电子远传水表电路的电池供电电路原理图。

图3是本发明TC-BUS电子远传水表电路的LDO降压电路原理图。

图4是本发明TC-BUS电子远传水表电路的DC-DC降压电路原理图。

图5是本发明TC-BUS电子远传水表电路的TC-BUS通讯电路原理图。

具体实施方式

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为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，一种TC-BUS电子远传水表电路，包括TC-BUS通讯电路，从采集器取电给TC-BUS水表供电，并实现TC-BUS水表与采集器之间的通讯；MCU主控电路，采集TC-BUS水表的计量数据并控制开、关阀门，监控电源电路供电状态并对运行异常信息进行上报，通过与BLE蓝牙电路通讯配置相关参数；DC-DC降压电路，对TC-BUS通讯电路取电电压降压用于TC-BUS水表阀控电路供电；LDO降压电路，对TC-BUS通讯电路取电电压降压用于BLE蓝牙电路与TC-BUS水表主控电路供电；BLE蓝牙电路，与手机等蓝牙终端设备通讯配置TC-BUS水表计量、阀控等参数；水表阀控电路，驱动水表执行器实现水表阀门打开、关闭；水表计量电路，采集计量传感器的脉冲信号；电池供电电路，在TC-BUS总线不供电时，为TC-BUS水表供电。其连接关系为：TC-BUS通讯电路与DC-DC降压电路、LDO降压电路连接为其供电，并与MUC主控电路通过TTL连接进行通讯；DC-DC降压电路与水表阀控电路连接并为其供电；LDO降压电路与电池供电电路与MCU主控电路、BLE蓝牙电路、水表计量电路连接并为其供电；MCU主控电路通过与BLE蓝牙电路连接实现蓝牙通讯，与水表计量电路连接采集计量脉冲信号，与水表阀控电路连接控制阀门状态，与TC-BUS通讯电路连接将数据上传采集器。

如图2所示，所述电池供电电路通过二极管VD3与从TC-BUS总线取电的LDO降压电路电源隔离，防止LDO降压电路电源反灌电池充电，导致锂亚电池损坏；由于LDO降压电路电压高于电池电压，从而也实现电池供电电路在TC-BUS总线为水表供电时，不为MCU主控电路、BLE蓝牙电路、水表计量电路供电。

如图3所示，所述LDO降压电路由电阻R6、三极管VT1、以及稳压管N2组成，将TC-BUS总线电压稳压为5V；通过二极管VD1、VD2阻止在TC-BUS总线不供电时电池反灌电流到稳压管N2，减少电池电量损失；通过电阻分压方式将电阻R2、R9之间的电压VBUS反馈给MCU主控电路以识别TC-BUS总线是否供电。

如图4所示，所述DC-DC降压电路从TC-BUS总线取电电压TC-BUS给电源芯片N1供电，输出电压MOT_VCC给水表阀控电路供电；MCU主控电路通过控制DC-DC降压电路中MOS管VT2的G极电压DC-DC-DTR来打开或关闭DC-DC降压电路的输出，从而实现只有在收到阀控命令并在执行阀控期间DC-DC降压电路才输出电压给，其他情况为关闭状态，进而实现开关电源对总线通讯的不产生干扰，同时降低总线消耗电流。

如图5所示，所述TC-BUS通讯电路的前端输入有TC-BUS防护器，从TC-BUS总线取电先经过RT1限流保护再被VP1限压保护后再为水表供电，防止TC-BUS水表误接220V供电烧表；TC-BUS总线取电经过TC-BUS防护器后一路经芯片D3整流输出电压为DC-DC降压电路、LDO降压电路提供输入电压，另一路经芯片D1整流给型号为TC001B的TC-BUS通讯芯片D2供电。TC-BUS通讯电路的芯片D2的第2引脚SIN解调TC-BUS总线电压压降将来自采集器的报文通过其第7引脚RXD发送给MCU主控电路；芯片D2第4引脚TXD接收来自MCU主控电路的报文时，通过第2引脚SIN下拉20mA电流调制发送给采集器。

本发明实现了一种基于TC-BUS总线技术的电子远传水表，保证远距离传输时的数据可靠性，提高水表集抄的负载节点能力，同时降低水表总线电路的成本，远优于目前RS485、M-BUS总线水表。

上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。