M-Bus-zu-TTL-Wandler für Smart Metering
- Auftraggeber
- Versorger und Energiewirtschaft
- Jahr
- 2024
- Kategorie
- Internet of Things (IoT)
Viele Zähler kommunizieren über M-Bus, während Mikrocontroller und IoT-Gateways UART/TTL verwenden. NELSco entwickelte einen galvanisch getrennten Wandler mit umschaltbarem 3,3-V/5-V-Ausgang; die Schnittstelle wurde unter Berücksichtigung von EN 13757-2/3 ausgelegt und um Schutzbeschaltungen ergänzt.
Galvanisch getrennte M-Bus/TTL-Schnittstelle mit einem Auslegungsziel von mindestens 1,5 kVDC zur Verringerung von Masseschleifen; Entwicklung unter Berücksichtigung von EN 13757-2/3.
Integrierte Schutzbeschaltungen zur Begrenzung von Risiken durch Überspannung, ESD, Verpolung und elektromagnetische Störungen sowie UART/TTL-Anbindungsoptionen.
Die Herausforderung
Der M-Bus arbeitet mit eigenen Spannungs- und Leistungspegeln; eine direkte MCU-Verbindung kann Hardware-, Masse- und Datenrisiken verursachen. Benötigt wurde eine galvanisch getrennte, für die M-Bus-Umgebung ausgelegte Schnittstelle für gängige Zielsysteme.
Unser Vorgehen
Zwischen M-Bus- und TTL-Seite wurde eine galvanische Trennung mit einem Auslegungsziel von mindestens 1,5 kVDC vorgesehen. Die Schnittstelle berücksichtigt EN 13757-2/3 und bietet 3,3-V/5-V-UART/TTL sowie 300–9600 Baud; Spannungsfestigkeit und Normkonformität der Gesamtbaugruppe erfordern eine Validierung am Endgerät.
Das Ergebnis
Der Wandler lässt sich über UART/TTL an ESP32, STM32, LoRa-Gateways, Mobilfunkmodule und SCADA-Systeme anbinden. Damit kann bestehende M-Bus-Zählerinfrastruktur ohne zusätzliche Signalaufbereitung in moderne Datenerfassungssysteme integriert werden.
Ergebnisse
- Intelligentes Auslesen von Wasser-, Gas- und Stromzählern in IoT-Installationen
- Galvanische Trennung mit ≥1,5 kVDC zwischen M-Bus und nachgelagerter Elektronik
- Anbindung unterstützter Zählerinfrastruktur an moderne Datenerfassungssysteme
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