一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，其包括：CPU、紅外線終端(D)以及分別與所述CPU和所述紅外線終端(D)進行通信的紅外收發單元。本實用新型專利技術提供的基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，不必考慮分離器件組合的問題，直接使用MCU提供的接口即可，所有的要求的功能和性能都封裝在MCU中相關的部分完成。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于無線傳輸領域，具體涉及ー種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置。
技術介紹
當前電網系統的電表終端，為了實現與抄表裝置或其他數據采集裝置進行通信，通常都需要在電表解決方案中實現紅外通信功能，以簡化老式通信時所需要的有線鏈路，目的是可以直接將無線紅外信號以一定的協議接收或發送。然而目前主流電表中的主控芯片(即通用MCU芯片)一般并不能直接與紅外設備進行通信，途徑只有通過通用串ロ，如12(、5 1、臥奶、51^舊等，或通過6 10對串ロ進行模擬(目前最為常見的是UART)。所 以一般電表方案都是在MCU外通過上述總線掛接ー個紅外的通信終端裝置，實現協議的轉換。通信通路涉及到的部分主要包括MCU中CPU、MCU中串ロ控制模塊、MCU外串ロ與紅外協議轉換模塊、紅外收發終端裝置，參見圖I。現有的紅外收發裝置具有如下缺點1、復雜度相對高。因為紅外部分并不是集成在MCU內部，所以需要在協議轉換邏輯、硬件裝置連接、電路板布局布線、電平信號匹配等問題上進行更多設計，増加了設計復雜度。2、通信速度會因為通路復雜度而變慢或受更多鏈路限制，而且整表功耗也會增高。3、作為通用裝置，無論是MCU內部相關設計還是紅外裝置，更多的功能點都關注在通用性上，并沒有在電表特殊應用上給予足夠支持，如足夠的串ロ波特率模式支持、足夠的紅外調制模式、與MCU之間的實時通信等。4、通信相關電器、電子裝置數量較多，產品體積相對較大，其量產的成本相對更高。5、通信通路上將各部分割離開而不是集成，對于通信數據的安全性會帶來潛在問題。
技術實現思路
為克服上述缺陷，本技術提供了一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，不必考慮分離器件組合的問題，直接使用MCU提供的接ロ即可，所有的要求的功能和性能都封裝在MCU中相關的部分完成。為實現上述目的，本技術提供一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，其包括CPU和紅外線終端(D)，其改進之處在于，所述UART紅外收發裝置包括分別與所述CPU和所述紅外線終端(D)進行通信的紅外收發單元。本技術提供的優選技術方案中，所述紅外收發單元包括UART串ロ控制器(F)和與其及進行數據通信的紅外控制器(E)。本技術提供的第二優選技術方案中，所述紅外控制器(E)對所述紅外線終端(D)進行控制；所述紅外控制器(E)和所述UART串ロ控制器(F)分別通過總線(A1，A2)與所述CPU通信。本技術提供的第三優選技術方案中，所述紅外控制器(E)包括分別與所述UART串ロ控制器(F)進行通信的調制單元和解調單元。本技術提供的第四優選技術方案中，所述紅外控制器(E)通過通信通道(Cl)接收所述解調單元的數據，所述紅外控制器(E)通過通信通道(C2)向所述解調單元發送數據。本技術提供的第五優選技術方案中，所述通信通道(C1，C2)為0. 13umエ藝的金屬銅線。 本技術提供的第六優選技術方案中，所述UART紅外收發裝置集成在MCU芯片中。本技術提供的第七優選技術方案中，所述MCU芯片采用型號為SGC2001的芯·片。與現有技術比，本技術提供的一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，集成度高，將整體的復雜度集中于MCU內，使各種協議轉換邏輯容易實現，并且省去了相關的電路板布局布線帶來的信號質量不穩定、容易受干擾和延遲不容易控制以及電平匹配、電磁兼容等問題；通信速度會因為集成于MCU而更快、更穩定；而且在電表特殊應用上給予了足夠支持，如足夠的串ロ波特率模式支持、足夠的紅外調制模式、與MCU之間的實時通信等；產品面積減小，量產的成本降低，且由于集成電路エ藝，產品壽命能顯著增長；還有，通信數據的安全性增強，不易被外部工具截獲數據。附圖說明圖I為現有的紅外收發終端裝置的結構圖。圖2為基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置的結構圖。具體實施方式如圖2，本方案集成于MCU中，所述MCU芯片采用型號為SGC2001的芯片。所包含的部分如下(I)F表示UART串ロ控制，用于將CPU發送過來的并行數據轉換成串行，控制發送的速度，并完成相關的與CPU通信的功能，包括讀寫、中斷等。(2) E表示紅外控制部分，完成將UART部分發送數據進行調制，以及將從外界接收數據進行解調。同時也完成于CPU之間的讀寫與中斷功能。(3)D表示紅外線終端，完成與外界紅外線設備的無線交互通信功能。可以是ー個成熟的模塊直接嵌入到方案中。⑷Cl表示紅外接收數據后解調并送往UART的通道。(5)C2表示UART送出數據后送往紅外進行調制的通道。(6) B表示所有的中斷通路。(7) Al表示UART與CPU之間的通信BUS。(8)A2表示紅外與CPU之間的通信BUS。(9)其他的部分并不在本方案中，如CPU, internal globalbus等,但與方案緊密相聯系，負責對整套方案的控制與配置。本方案圖2完全升級了原方案圖I的電路結構省去了傳統電路板級硬線連接，即硬線串行總線，替換為集成電路中0. 13umエ藝下獨立的通信信道Cl、C2，主要由特定エ藝下金屬銅線以及Buffer等部分組成。省去了紅外外部信號控制轉換的電路，即紅外與電路板之間信號轉換、電平匹配等部分，替換為調制、解調控制部分與(I)中的信道的直接連接。同時升級了調制、解調的數字邏輯，使其能控制完成紅外端的數據通信與控制。省去了 MCU外部信號控制轉換的電路，即紅外與電路板之間信號轉換、電平匹配等部分，替換為MCU相關控制部分與(I)中的信道的直接連接。同時升級了 UART串ロ控制部分的數字邏輯，使其能控制完成MCU端的數據收發和控制。需要聲明的是，本
技術實現思路
及具體實施方式意在證明本技術所提供技術方案的實際應用，不應解釋為對本技術保護范圍的限定。本領域技術人員在本技術的精神和原理啟發下，可作各種修改、等同替換、或改進。但這些變更或修改均在申請待批的保護范圍內。權利要求1.一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，其包括CPU和紅外線終端(D)，其特征在于，所述UART紅外收發裝置包括分別與所述CPU和所述紅外線終端(D)進行通信的紅外收發單元。2.根據權利要求I所述的UART紅外收發裝置，其特征在于，所述紅外收發單元包括UART串ロ控制器(F)和與其及進行數據通信的紅外控制器(E)。3.根據權利要求2所述的UART紅外收發裝置，其特征在于，所述紅外控制器(E)對所述紅外線終端(D)進行控制；所述紅外控制器(E)和所述UART串ロ控制器(F)分別通過總線(A1，A2)與所述CPU通信。4.根據權利要求2所述的UART紅外收發裝置，其特征在于，所述紅外控制器(E)包括分別與所述UART串ロ控制器(F)進行通信的調制單元和解調單元。5.根據權利要求4所述的UART紅外收發裝置，其特征在于，所述紅外控制器(E)通過通信通道(Cl)接收所述解調單元的數據，所述紅外控制器(E)通過通信通道(C2)向所述解調單元發送數據。6.根據權利要求5所述的UART紅外收發裝置，其特征在于，所述通信通道(C1，C2)為0.13umエ藝的金屬銅線。7.根據權利要求1-6所述的UART紅外收發裝置，其特征在于，所述UART紅外收發裝置集成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于智能電網電表應用的UART紅外收發裝置，其包括：CPU和紅外線終端(D)，其特征在于，所述UART紅外收發裝置包括：分別與所述CPU和所述紅外線終端(D)進行通信的紅外收發單元。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：邢立巍，姚永斌，陳凡，田勇，張海峰，
申請(專利權)人：國網電力科學研究院，
類型：實用新型
國別省市：