M-Bus Pegelwandler

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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M-Bus Pegelwandler

Neuer Beitragvon brainiac666 am Mittwoch 26. Juli 2006, 08:02

Hallo!
Ich bin grade dabei einen Pegelwandler zu basteln für ein Meter Bus System ,im Rahmen einer Studienarbeit!
Zur kurzen Erklärung der beigefügten Schaltung ....bei anlegen einer logischen 0 an der RS232 Schnittstelle (12V) wird der Mosfet durchgeschaltet und die Masse des eingebauten 24 V Spannungsreglers auf Grund gezogen.So dass an der ersten Busleitung 24 V anliegen.
Bei anlegen einer logischen 1 an RS232 sperrt der Mosfet und die Masse des Sapnnungsreglers wird mit Hilfe der eingebauten Z-Diode auf 12 V angehoben , so dass durch den Sapnnungswandler nun 36 V an der Busleitung anliegen.
Die Angegebenen BUS-Pegel entsprechen den Spezifikationen des M-Bus.
Das senden des von der RS232 Schnittstelle an den Salve über die Busleitung funktioniert auch soweit.
Das Problem ist nur dass das Slave nicht antwortet bzw kein Signal zurückgeschickt wird über die Busleitung.
Das Prinzip wie die Slaves senden sieht folgendermaßen aus , bei senden einer logischen 0 sendet der Slave einen Strom von 15 mA über die Busleitung , bei einer logischen 1 einen Strom von 1,5 mA.
während der//die Slaves senden soll eine Busspannung von 36 V anliegen ,die während des Sendevorgangs nur um 1-2 V schwanken soll.
Die gesendeten Ströme sollen über den in der Schaltung vorhandenen OP ,der als SChmittrigger arbeitet , verarbeitet werden.
bei einer logischen 1 liegen am Ausgang des OP´s -12 V an der an die RS232 SChnittstelle geht , bei einer logischen 0 liegen 12V am Ausgang an. Die SChaltschwelle des OP´s wird über den vorhandenen Trimmer eingestellt.
Also miene Frage ist woran kann es liegen dass der Slave nicht zurücksendet , im Moment weiss ich wie gesagt einfach nicht mehr weiter. :cry:
Vielen lieben DAnk für eventuelle Hilfe schon einmal im vorraus !!!
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brainiac666
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Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 26. Juli 2006, 13:28

Das senden des von der RS232 Schnittstelle an den Salve über die Busleitung funktioniert auch soweit.

Hast du das überprüft ?
Es ist nämlich sehr gut möglich, daß der PC überhaupt nichts senden kann, weil die Handshake Leitungen DSR und CTS nicht bedient werden.

Man kann den UART aber softwaremäßig anders initialisieren, dann ist ihm der Hardware-Handshake egal.
anders
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....

Neuer Beitragvon brainiac666 am Donnerstag 27. Juli 2006, 06:58

Hallo !
Das Senden der RS232 SChnittstelle an den Slave habe ich überprüft mit einem Oszi und einem Com Port Tool. An der Busleitung liegen definitiv die richtigen Pegel an.
Auch die Flankensteilheit der Pegelübergänge ist steil genug ,vorher war das t (tau) über den kondensator C5 zu gross , da dieser zu groß dimensioniert worden ist.
Der Slave müsste also eigentlich keine Probleme haben die gesendeten Daten zu erkennen. (Slave ebenfalls getestet über einen vorhandenen funtionierenden Repeater/Pegelwandler der Firma Siemens)
An dem Repeater von Siemens ist zu erkennen dass auch nur die Leitungen Tx Rx und GND der RS232 SChnittstelle angeschlossen sind.
Gruß
Hergen
brainiac666
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Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 27. Juli 2006, 08:10

woran kann es liegen dass der Slave nicht zurücksendet
Sind Baudrate, Bitzahl und Parity korrekt eingestellt ?

P.S.:
Vielleicht hat das Senden mal geklappt und nun ist der MOSFET kaputt.
So darfst du den am Gate doch nicht beschalten !

Außerdem wundere ich mich über die vielen geschwindigkeitsbegrenzenden Bauteile. Wie schnell soll dieser Bus den laufen und wo wird er verwendt ?
anders
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Schaltung

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 27. Juli 2006, 09:46

Hallo,

kopfschüttelnde Frage: wo ist denn dieser Schaltplan her?
BernhardS
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Neuer Beitragvon brainiac666 am Donnerstag 27. Juli 2006, 12:50

Hallo!
Die Geschwindigkeit des Busses liegt zwischen 300 und 9600 Baud... Im Moment arbeite ich bei 2400 Baud , da die mir vorliegenden Slaves dafür ausgelegt sind.
Der Bus wird bei der Zählerauslesung verwendet z.b. Wasserzähler etc.
Der Schaltplan stammt von einer Studienarbeit die offen im Netz verfügbar ist ...
Ein weiterer Pegelwandler kursiert auch im Netz .... auf www.m-bus.de ....
Das im Schaltplan einige Fehler sind ist mir auch aufgefallen ,so ist z.b. beim MOSFET Source mit -Drain vertauscht und statt eines BS 250 muss z.B. ein BS 107 eingesetzt werden.
Des weiteren ist wie gesagt der Kondensator c5 zu groß gewählt , da so das tau beim Flankenanstieg zu groß ist bei Baudraten von mehr als 2400 Baud.
Aber wie gesagt die Pegelwandlung von der RS232 SChnittstelle zum Slave funktioniert auch einwandtfrei.
Und zur Pegelwandlung zwischen Slave und RS232 habe ich mittlerweile ein wenig am Poti herumgespielt während ich auf die Busleitung eine spannung von 1V gelegt habe. (kein slave angeschlossen)
Noch einma etwas zur Sendefunktion der Slaves....so wie ich es verstanden habe (Busspezifikation auf www.m-bus.com)...
Während des Sendens der Slaves liegt am Bus eine Spannung von 36 V an ....Wenn ein Slave 0en und 1en sendet zieht er dabei unterschiedliche Ströme (bei einer 1, 1,5 mA bei einer 0 ,15mA)
Wenn eine 0 gesendet wird bricht die Spannung des Busses um 1 bis 2 Volt ein und dies wird über den Schmittrigger erkannt (Schwellspannung über Poti einstellen).

PS : der Mosfet ist nicht kaputt , sonst würden am Busausgang wohl kaum die richtigen Pegel anliegen.(Der MOSFET schaltet also korrekt) aber für Anregungen bin ich offen was die Beschaltung angeht.... Der FET dient ja lediglich dazu die Masse des Spannungsreglers auf Grund zu ziehen bei einer logischen 0 (12 V an der RS232 Schnittstelle ), bzw. auf 12 V (Durch Z-Dioden Spannung vorgegeben) anzuheben bei einer logischen 1 (-12 V an der RS232 SChnittstelle).
brainiac666
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Stromschleife m-bus

Neuer Beitragvon BernhardS am Freitag 28. Juli 2006, 10:47

Hallo,

hab mal nachgelesen wie dieser m-bus funktioniert.
Das Senden des "slave" erfolgt über definierten Stromfluß 1,5mA / 15mA. Dabei ändert sich natürlich die Spannung auf dem Bus um ein paar Volt. Das würde ich nicht auswerten, sondern wirklich den Stromfluß auswerten.
Wenn Du einen Widerstand von z.B. 500Ohm in die Leitung schaltest kannst Du einen Spannungssprung zwischen 0,75V und 7,5V messen.
BernhardS
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Neuer Beitragvon brainiac666 am Freitag 28. Juli 2006, 11:18

Hallo !
Das mit dem 500 Ohm Widerstand habe ich ausprobiert und dabei festegstellt , dass mir wohl der OP durchgeschmort ist bzw. kaputt ist .... Da über den Widerstand keine Spannung und auch kein Strom zu messen war ....
Ich hatte noch eine 2e Schaltung die allerdings sendeseitig kaputt ist (Leiterbahnen abgeplatzt) bei der aber am Bus mit dem Slave im Ruhezustand 3,3mA anliegen und 36 V Ruhespannung..... da aber wie gesagt das senden zum Slave nicht möglich ist , kann ich noch nicht weiter testen....
Als Referenz habe ich übrigens einen zweiten Pegelwandler der Firma siemens genommen , bei dem der Slave im Ruhezustand auch 3,3 mA zieht und beim senden ca 18 mA . Dürfte also ersteinmal korrekt sein der Ruhestrom von 3,3 mA ..... Nun habe ich erstmal 2 Platinen in Auftrag gegeben zum Ätzen und werde nächste Woche Montag alles noch einmal korrekt aufbauen und testen.
Dabei sollte dann alles funktionieren .....
Das Problem ist evtl einfach das viele Umlöten der Bauteile gewesen da in der Ursprungsschaltung an vielen Stellen falsche Bauteile verwendet wurden die erst später von mir geändert wurden.
Aber wie gesagt nächste Woche poste ich mal was beim Versuch mit einer von Anfang an richtig aufgebauten Platine passiert.
Viele Grüße
brainiac666
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