مبدل ایزوله‌ی M-Bus به TTL برای کنتورخوانی هوشمند
- کارفرما
- صنعت آب و انرژی
- سال
- 2024
- دسته‌بندی
- اینترنت اشیا (IoT)
بسیاری از کنتورها از M-Bus استفاده می‌کنند، درحالی‌که میکروکنترلرها و گیت‌وی‌های IoT معمولاً UART/TTL دارند. نلسکو یک مبدل ایزوله با خروجی ۳٫۳ یا ۵ ولت طراحی کرد؛ رابط با رجوع به الزامات لایه فیزیکی EN 13757-2/3 توسعه یافت و مدارهایی برای کاهش ریسک سرج، ESD و اتصال معکوس درنظر گرفته شد.
رابط گالوانیکی ایزوله با هدف طراحی ≥۱٫۵ کیلوولت DC برای کاهش ریسک حلقه زمین؛ توسعه‌ی لایه فیزیکی با رجوع به EN 13757-2/3 و خروجی UART/TTL قابل‌انتخاب ۳٫۳ یا ۵ ولت.
مدارهای توکار برای کاهش ریسک سرج، ESD، اتصال معکوس و EMI، همراه با گزینه‌های اتصال UART/TTL به میکروکنترلرها، گیت‌وی‌ها، ماژول‌های سلولی و SCADA.
چالش پروژه
M-Bus سطح ولتاژ و توان خاص خود را دارد و اتصال مستقیم آن به میکروکنترلر می‌تواند خطر آسیب، حلقه زمین و خطای داده ایجاد کند. طراحی به رابطی ایزوله و متناسب با لایه فیزیکی M-Bus نیاز داشت که در پیکربندی‌های ارزیابی‌شده به گیت‌وی‌ها و میکروکنترلرهای رایج متصل شود.
رویکرد ما
میان M-Bus و TTL ایزولاسیون گالوانیکی با هدف طراحی ≥۱٫۵ کیلوولت DC درنظر گرفته شد. رابط با رجوع به EN 13757-2/3، خروجی UART/TTL قابل‌انتخاب ۳٫۳ یا ۵ ولت، نرخ ۳۰۰ تا ۹۶۰۰ بیت‌برثانیه و مدارهای حفاظتی توکار توسعه یافت؛ تأیید تحمل و انطباق کل مجموعه به آزمون نمونه نهایی نیاز دارد.
نتیجه
مبدل یک رابط UART/TTL برای اتصال به ESP32، STM32، گیت‌وی‌های LoRa، ماژول‌های سلولی و تجهیزات SCADA فراهم می‌کند. سازگاری، سطح ولتاژ و تنظیمات ارتباطی باید برای هر سامانه هدف بررسی شوند.
نتایج پروژه
- قرائت هوشمند کنتورهای آب، گاز و برق در استقرارهای IoT
- ایزولاسیون گالوانیکی برای کاهش ریسک انتقال اختلاف پتانسیل به الکترونیک پایین‌دست
- اتصال ایمن زیرساخت قدیمی کنتورخوانی به سامانه‌های مدرن جمع‌آوری داده