一种应用于水表抄表接口转换的调试工具
技术领域
本实用新型涉及电子仪表技术领域，具体是一种应用于水表抄表接口转换的调试工具。
背景技术
智能水表已取代传统机械水表成为用水计量的主流，市场常见的智能水表有MBus、LoRa、NB-LOT水表。在智能水表现场安装调试中，现场人员需要在四表合一接口转换器配合下才能进行水表的功能测试、调试升级，并且需要220V市电为四表合一接口转换器供电；在四表合一接口转换器调试升级中，现场人员需要携带电脑、掌机、各种串口线等工具对转换器进行操作；在某只MBus水表发生短路时，现场人员很难通过四表合一接口转换器判断哪只水表损坏。因此，现场人员对水表和四表合一接口转换器的安装维护工作的复杂度大大增加。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种应用于水表抄表接口转换的调试工具，该调试工具具有多种接口类型，实现了手机、掌机、电脑与水表、四表合一接口转换器之间的通讯，操作简单，便于现场人员对水表、四表合一接口转换器的安装、调试、升级以及维护。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案提供一种应用于水表抄表接口转换的调试工具，所述调试工具包括以下各个电路：
MCU控制电路：用于选择通讯的接口电路与实现蓝牙通讯功能。
USB接口电路：用于与电脑、手机连接。
TX/RX接口电路：用于与掌机连接。
电源电路：用于调试工具的供电。
指示灯电路：用于显示调试工具的运行信息。
LoRa接口电路、MBus主机接口电路：用于与水表连接。
红外接口电路、MBus从机接口电路、485接口电路：用于与转换器连接。
所述MCU控制电路采用RL78/GID的ANT管脚连接2.4GHz天线实现蓝牙通讯功能；通过RL78/GID的CSI20串口与LoRa接口电路通讯；通过RL78/GID的UART0串口和2个模拟开关TS5A3359选择USB接口电路、TX/RX接口电路、红外接口电路通讯；通过RL78/GID的UART1串口和2个模拟开关TS5A3359选择MBus主机接口电路、MBus从机接口电路、485接口电路通讯；通过检测电源电路供电电压自动选择是USB通讯接口电路还是TX/RX接口电路通讯。
所述电源电路采用MOS管与三极管实现电源供电硬切换的功能，支持在3.3V与5V电源同时供电时优先选择5V供电，也支持3.3V与5V电源单独供电。所述电源电路采用MOS管与三极管实现电源供电硬切换的功能，支持在3.3V与5V电源同时供电时优先选择5V供电，也支持3.3V与5V电源单独供电。
所述MBus主机接口电路默认关闭其供电电源，只有在通信时打开电源；具有总线300mA带载能力以及过载保护功能，可挂载150只常用水表。
本实用新型的有益效果为：该调试工具支持手机通过USB、蓝牙连接来对水表、四表合一接口转换器进行抄表、调试和维护等工作，可以取代原有电脑、掌机等工具，从而降低工具成本和工作复杂度；该调试工具在支持原有的电脑、掌机工作模式上更易于操作；该调试工具的MBus主机接口电路额定带载能力300mA且具有过载保护功能，能够用于检测某只或某几只MBus水表短路问题；该调试工具的蓝牙稳定通讯距离可达18米；该调试工具接口种类多样，具有高扩展性，也可用于电表、气表、热表的抄表。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的MCU控制电路的原理示意图。
图3为本实用新型的指示灯电路与红外接口电路的原理示意图。
图4为本实用新型的电源电路与TX/RX接口电路的原理示意图。
图5为本实用新型的USB接口电路的原理示意图。
图6为本实用新型的LoRa接口电路的结构示意图。
图7为本实用新型的MBus主机接口电路的结构示意图。
图8为本实用新型的MBus从机接口电路的结构示意图。
图9为本实用新型的485接口电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一种应用于水表抄表接口转换的调试工具包括：MCU控制电路、USB接口电路、TX/RX接口电路、红外接口电路、LoRa接口电路、MBus主机接口电路、MBus从机接口电路、485接口电路、电源电路、指示灯电路。其中，MCU控制电路通过连接板载蓝牙天线可以实现蓝牙通讯功能；LoRa接口电路提供SMA接口，可以外接高增益天线支持长距离通信；MBus电路额定带载能力300mA，可挂载150只常用水表；电源电路需要外接3.3V或5V电源供电。
如图2所示，MCU控制电路采用RL78/GID作为主控芯片，该芯片的引脚ANT外接2.4GHz天线实现蓝牙通讯功能；MCU控制电路通过控制模拟开关D5、D6在USB接口、TX/RX接口、红外接口选择一个接口通讯，通过控制模拟开关D5、D6在485接口、MBus主机接口、MBus从机接口选择一个接口通信，通过RL78/GID的SCI20串口与LoRa接口电路通讯。
如图3所示，指示灯电路的LED灯HW1亮时表示电源正常工作，LED灯HW2亮时表示MBus工作过载，LED灯HW3闪烁表示进行通讯；红外接口电路的JrfOut1为红外发送灯，JrfIn1为红外接收灯。
如图4所示，在电源电路与TX/RX接口电路中，Type-B接口RS1为TX/RX接口的输入，Type-C接口XS1用于充电宝等电源供电；当接口RS1的电压VIN_USB与接口XS1的电压VIN的电平不匹配时，MOS管VT1、三极管VT2与电阻R9、R11能切断VIN_USB供电，选择VIN供电；电阻R8、电容C14以及芯片D7用于接口RS1的静电与过压的防护，TVS管VD1用于接口XS1的过压防护。
如图4、5所示，USB接口电路选择Type-B接口作为USB的输入，通过芯片CP2104将USB转为TX/RX串口与MCU控制电路进行通讯。
如图6所示，LoRa接口电路采用集成LoRa TM扩频调制解调器SX1278芯片，通过DIO0、DIO1、DIO2、DIO3、DIO4反馈LoRa通讯状态给MCU控制电路，通过MOSI、MISO、NSS、SCK与MCU控制电路进行串口通信。
如图7所示，MBus主机接口电路的VDET用于MBus总线输出电流过载检测，当MCU控制电路监测VDET为“0”时，MCU控制电路通过将SW_MBUS置为“0”使MBus主机接口电路停止工作。
如图8所示，MBus从机接口电路的s_MBus+、s_MBus-用于外接MBus总线，进而MCU控制电路通过串口TX_mB、RX_mB监控总线通讯报文。
如图7、9所示，485接口电路采用TC485H芯片，该芯片通过MBus主机电路输出电压VBUS供电并且输出+5V电压给红外接口供电，通过EI_485、TX_485、RX_485与MUC控制电路进行串口通讯。
