本实用新型专利技术公开了一种基于KNX协议的隔离网关装置，包括KNX协议转换电路和STM32单片机、所述KNX协议转换电路和STM32单片机之间相互电连接，所述STM32单片机的输出端通过电平幅值转换电路分别与电源隔离电路和信号隔离电路双向电性连接，该电源隔离电路的输出端和信号隔离电路的输出端与串口接口之间为双向电连接。将电源回路与地回路在电气上进行隔离，防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及智能网关领域，具体为一种基于KNX协议的隔离网关装置。
技术介绍
KNX是家居和楼宇控制领域唯一的开放式国际标准。1999年5月，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立并提出了KNX协议，该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优。和其它现场总线协议一样，采用的是串行异步的传输方式，为了提高可靠性和达到最大传输速率，KNX应用了CSMA/CA(具有避免冲突的载波侦听多路访问)。通过这种总线访问技术，使得在多个总线元件同时发送信号时就不会发生信号丢失现象，而且KNX有自己的优先权定义以保证信号按照一定的次序先后传送。所有连接到KNX总线上的设备可以进行信息交互。该总线广泛应用于家庭、楼宇自动化控制，包括照明、遮光/窗帘、门锁、供暖、通风、空调系统、监控系统、远程控制等，所有这些功能通过一个统一的系统就可以进行控制、监视和发送信号。其具有简单化，智能化，兼容性，开放性、高集成度，高可靠性等优点。传统的基于KNX协议的网关，直接通过电气连接与非KNX终端设备相连，如图1所示。如果终端设备在较差的工作环境下，或者遇到雷击等恶劣的自然状况，又或者操作人员接线失误造成终端设备短路，会导致与终端设备有直接电气连接的KNX网关乃至其他KNX总线上的设备、总线电源一起造成损毁。其次KNX网关与非KNX终端设备在供电电压上差异巨大。KNX网关设备工作电压一般为3～5伏，而非KNX终端设备通常接到220V市电，两电路之间由于供电级别过于悬殊，工作人员或使用者在操作时有触电的隐患。综上所述，出于以上的两点考虑，需要对KNX网关增加隔离电路。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于KNX协议的隔离网关装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于KNX协议的隔离网关装置，包括KNX协议转换电路和STM32单片机、所述KNX协议转换电路和STM32单片机之间相互电连接，其特点在于：所述STM32单片机的输出端通过电平幅值转换电路分别与电源隔离电路和信号隔离电路双向电性连接，该电源隔离电路的输出端和信号隔离电路的输出端分别与KNX设备相连。优选的，所述电平幅值转换电路是串口电平转换电路或485接口转换电路。优选的，所述信号隔离电路为高速隔离光耦。优选的，所述电源隔离电路方案为隔离变压器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过隔离技术把非KNX终端设备同KNX总线进行电气隔离，即将电源回路与地回路在电气上进行隔离，将用电的分支电路与整个电气系统隔离，使之成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统，以防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。所谓电气隔离，就是使两个电路之间没有电气上的直接联系。即两个电路之间是相互绝缘的。同时还要保证两个电路维持能量传输的关系。采用电气隔离后，如KNX终端设备短路时就不会影响整个电网的工作。附图说明图1为本技术基于KNX协议的隔离网关装置的电路框图；图2为本技术实施例的电路框图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-图2，一种基于KNX协议的隔离网关装置，包括KNX协议转换电路1和STM32单片机2、所述KNX协议转换电路1和STM32单片机2之间相互电连接，所述STM32单片机2的输出端通过电平幅值转换电路3分别与电源隔离电路4和信号隔离电路5双向电性连接，该电源隔离电路4的输出端和信号隔离电路5的输出端分别与KNX设备6相连。本实施例基于CORTEX-M3内核的STM32系列单片机，其通过KNX协议转换电路1接到KNX总线上，接收KNX总线报文或者向KNX总线发送报文。STM32单片机2具有二路串口接口，串口1通过串口电平转换电路31，把TTL电平转换成232电平串口信号；串口2电路通过485接口转换电路32，把串口信号转换成RS485信号。232电平串口信号和RS485信号均通过电源隔离电路和信号隔离电路5，使隔离电路两侧的电气信号和电源回路完全没有电气连接，即阻抗趋近与无穷大。隔离后的232电平串口信号和RS485信号在KNX隔离网关上分别以232串口接口61和485接口62的形式与非KNX终端设备连接。其中信号隔离电路方案采用东芝的高速隔离光耦。光耦的拓扑结构一般为在输入侧采用发光二极管，输出侧采用光敏晶体管、集成电路等多种形式，输入、输出侧之间仅仅是光的传输，而无电的直接联系，对信号实施电-光-电的转换与传输，将输入、输出侧电路进行有效的电气上的隔离，且有较好的抗干扰效果。其高传输速率满足串口信号和485信号传输速率要求，其高隔离电压使输入、输出侧有较高的电气隔离度，输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。电源隔离电路方案采用隔离变压器来实现电源的隔离。隔离变压器的耐压试验电压高于普通变压器，符合Ⅱ级电工产品(双重绝缘或加强绝缘)的要求。隔离变压器工作时，一次绕组通入交流电后，将在其铁芯中产生交变磁通，交变磁通又将在一、二次绕组感应电动势。二次绕组感应电动势后就可向二次电路提供交流电压，当二次绕组带负载后有电流流过时，将对磁路的磁通产生影响，从而引起一次绕组的电流发生变化。虽然变压器的一、二次绕组之间没有直接的电气连接，但通过其磁路中的磁通变化，一次绕组的电能就可以传输给二次绕组。通过电磁感应定律来实现了一、二次绕组之间存在电气隔离的原理。通过改变隔离变压器的匝数比可为隔离侧提供其所需的独立供电电源。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于KNX协议的隔离网关装置，包括KNX协议转换电路和STM32单片机、所述KNX协议转换电路和STM32单片机之间相互电连接，其特征在于：所述STM32单片机的输出端通过电平幅值转换电路分别与电源隔离电路和信号隔离电路双向电性连接，该电源隔离电路的输出端和信号隔离电路的输出端分别与KNX设备相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于KNX协议的隔离网关装置，包括KNX协议转换电路和STM32单片机、所述KNX协议转换电路和STM32单片机之间相互电连接，其特征在于：所述STM32单片机的输出端通过电平幅值转换电路分别与电源隔离电路和信号隔离电路双向电性连接，该电源隔离电路的输出端和信号隔离电路的输出端分别与KNX设备相连。2.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋洋，
申请(专利权)人：上海新柏石智能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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