USB接口便攜式M-BUS抄表儀的設(shè)計
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2 主要電路原理
2．1 USB串口轉(zhuǎn)換電路
選用美國FTDI公司的FT232R實現(xiàn)USB串口轉(zhuǎn)換功能。
FT232R是單片USB轉(zhuǎn)異步串行通信接口芯片，內(nèi)嵌USB協(xié)議棧，無需編寫USB程序固件。UART接口支持7或8比特數(shù)據(jù)，1位或2位停止位，奇、偶或無校驗；通信波特率從300bps-3Mbps；內(nèi)置256bvte接收緩存和128byte發(fā)送緩存；內(nèi)部集成了1024Bit EEPROM用來存儲USB VID、PID、編號及產(chǎn)品字符等；每個器件都有唯一的USB序列號；支持USB掛起和釋放；支持USB供電、自主供電和總線供電；為便于與USB接口匹配，內(nèi)部集成了3．3V電平轉(zhuǎn)換器；集成了1．8V-5V邏輯電平轉(zhuǎn)換器，可方便的與UART接口匹配；支持5V／3．3V／2．8V／1．8VCOMS電平輸出或TTL電平輸入；集成了上電復(fù)位電路；全內(nèi)部時鐘，不需要外部振蕩器；集成了模擬電源濾波器，不需要模擬電源輸入；3．3V-5．25V單電源工作；-40℃-85℃工業(yè)級工作溫度范圍。
使用FT232R實現(xiàn)USB串口轉(zhuǎn)換的原理電路圖如圖4所示。圖中，U1是USB串口轉(zhuǎn)換器，CN101是計算機的USB接口，J2可接外部電源適配器，以進一步提高便攜式M—BUS抄表儀的帶載能力。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/202340.htm
這個電路結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。也可與其它電路一起構(gòu)成USB-485接口轉(zhuǎn)換器或USB-232接口轉(zhuǎn)換器。為低速串行通信提供了一個可靠的USB解決方案。
2．2 電源電路
總線電源有兩路(見圖5)，一路產(chǎn)生傳號電壓，另一路產(chǎn)生空號電壓，由串口直接對總線電壓進行基帶調(diào)制。圖中選用了NS的LM2733產(chǎn)生兩路總線電壓。另外，時基電路、放大器和比較器的電源直接由USB電源供給。
LM2733為Boost型開關(guān)穩(wěn)壓器，輸入電壓范圍2．7-14V，開關(guān)頻率有600kHz和1．6MHz兩種，內(nèi)部集成了40V／1A的MOSFET，封裝為SOT23-5，還有SHDN管腳，可方便的進行小型化設(shè)計和關(guān)斷控制。從主機USB接口得到的5V電源作為輸入電源，分別進行BOOST變換后，升壓到18V和30V，用作總線傳號電壓和空號電壓。
2．3 發(fā)送和保護電路
發(fā)送電路完成電壓調(diào)制功能如圖6所示。主機無信號發(fā)出時，LocalHostTXD為高電平，三極管VT1、VT2、VT3導(dǎo)通，場效應(yīng)管VT7導(dǎo)通，VT9截止，總線輸出電壓為30V (空號電壓)；主機有信號發(fā)出時，LocalHostTXD為低電平，三極管VT1截止，場效應(yīng)管VT9柵極被拉高，VT9導(dǎo)通，VT7截止，總線電壓變?yōu)?8V (傳號電壓)。
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