
技术摘要:
本发明公开了一种M‑BUS智能水表低功耗通信方法,其特征在于,包括信号线物理连接方法、报文组织形式和报文处理流程。通过让水表在无通信时运行在深度睡眠状态,降低待机功耗,增加M‑BUS主节点的带负载数量。在有通信时,能够快速从睡眠状态醒来,接收处理报文,因为M 全部
背景技术:
M-BUS作为一种2线制可同时为表计供电的远程通信标准,具有接线简单,对线材 无要求的特点,在表计行业有广泛应用。M-BUS总线智能水表可以利用M-BUS总线给表计供 电,减小电池容量,减少水表成本,同时也可延长水表寿命。 M-BUS下行信号为电压调制信号,上行信号为电流调制信号,一个总线上仅允许有 单个主节点,属于一主多从的结构。在实际使用中,需要给上行信号预留一定电流(11- 20mA),以供电能力为300mA的主节点,单支水表空闲电流为1.5mA计算,理论上最多带负载 186只,而且是在仅能满足通信情况下,而带阀门的水表此时是无法利用总线供电工作的, 如果要利用MBUS总线的供电驱动阀门,会导致单个主节点带负载能力降低,从而主节点增 多,所需设备增多,现场实际施工布线复杂。 瑞萨RL78系列芯片也有SNOOZE模式提供低功耗通信方法,但是需固定波特率为 4800bps,实际使用时需切换波特率,增加系统设计复杂度。其他芯片也有类似低功耗通信 方法,但是也是基于芯片本身特性提供,部分芯片成本较高不适合应用于水表。因此,需要 改进现有技术。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的缺陷和不足,本发明的目的在于提供一种M-BUS智能水 表低功耗通信方法,降低M-BUS智能水表运行功耗,旨在解决M-BUS主节点带负载能力低,采 集系统建设成本高、维护难度大问题。 为实现上述目的,本发明提出了一种M-BUS智能水表低功耗通信方法,其特征在 于,包括: 水表MCU的UART串口RXD引脚和具有外部中断功能引脚相连的信号线物理连接方 法; 在需要发送的报文前面至少添加一个字节0xFE的报文组织形式; 在M-BUS总线主节点无下行通信时,水表MCU处于深度睡眠STOP状态,在总线主节 点有下行通信时,利用报文组织形式,进入UART可以运行的HALT状态,从RXD引脚接收报文, 按照报文处理流程处理报文,之后再次进入深度睡眠STOP状态,以此达到低功耗目的。 所述水表MCU为瑞萨RL78系列单片机。 所述报文处理流程包含以下步骤: 步骤1:初始化UART串口相应的波特率、校验位、停止位,设置外部中断为下降沿有 效,并使能外部中断,设置MCU进入STOP模式; 步骤2:等待主节点通信,及外部中断到来,唤醒MCU,进入外部中断服务处理函数; 步骤3:判断RXD引脚的电平状态,若为高电平则进入步骤2,若为低电平则进入步 3 CN 111600785 A 说 明 书 2/3 页 骤4; 步骤4:关闭外部中断,开启UART接收,开启定时器并设定超时时间20ms,设定最大 长度255字节,设定MCU为HALT模式; 步骤5:接收报文,每接收一个字节重新设定超时时间为20ms,直到定时器超时或 报文接收字节等于最大长度; 步骤6:处理接收报文,若为正确解析报文,则进入步骤7,若为无效报文,则进入步 骤8; 步骤7:根据协议解析内容,发送回复报文,等待发送完成后,进入步骤8; 步骤8:关闭UART接收和发送,使能外部中断,设置MCU为STOP模式,进入步骤2,等 待下一次通信; 所述报文组织形式,在表计协议报文之前添加至少一个字节的0xFE,利用0xFE起 始位低电平和第一位低电平的下降沿触发外部中断,唤醒MCU。 本发明的有益效果:降低了水表的待机功耗,使得M-BUS主节点带负载数量增加。 电池仅需要在总线异常断电时维护计量即可,延长电池寿命。一方面降低了水表的研发成 本,另一方面简化了采集系统建设,同时也降低了现场施工难度,使得M-BUS总线可以给水 表阀控功能提供电流。 附图说明 图1为本发明一种M-BUS智能水表低功耗通信方法的信号线物理连接示意图。 图2为本发明一种M-BUS智能水表低功耗通信方法的外部中断唤醒MCU原理图。 图3为本发明一种M-BUS智能水表低功耗通信方法的通信报文接收处理流程图。